Kisspeptin研究進(jìn)展復(fù)習(xí)進(jìn)程.ppt

Kisspeptin研究進(jìn)展 雷治海2008年11月 Kisspeptin是2001年發(fā)現(xiàn)的一種肽類激素 由KiSS 1基因編碼 可水解產(chǎn)生Kisspeptin 54 Kisspeptin 14 Kisspeptin 13和Kisspeptin 10等不同長度的酰胺化短肽 C端具有精氨酸和苯丙氨酸 GPR54為Kisspeptin的受體 屬G蛋白耦聯(lián)受體 Kisspeptin及其受體在腦和多種組織器官分布 具有影響癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移 調(diào)節(jié)生殖功能和影響內(nèi)分泌等作用 引言 1 Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn)2 Kisspeptin生物學(xué)特性3 Kisspeptin分布定位4 Kisspeptin受體5 Kisspeptin受體的分布定位6 Kisspeptin的作用機(jī)制7 Kisspeptin的生理功能8 研究展望 內(nèi)容 惡性腫瘤細(xì)胞從原始病灶向附近或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致大多數(shù)癌癥患者死亡的重要原因 腫瘤轉(zhuǎn)移控制基因的研究是一個(gè)熱點(diǎn) Jeong HyungLee等人發(fā)現(xiàn) 通過微細(xì)胞介導(dǎo)染色體轉(zhuǎn)移技術(shù) microcell mediatedchromosometransfer 將人的6號(hào)染色體導(dǎo)入轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞系C8161或MelJuSo 至少可抑制95 的轉(zhuǎn)移 但不影響腫瘤的產(chǎn)生 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) 1996年 他們應(yīng)用改良的差減雜交技術(shù) modifiedsubtractivehybridizationtechnique 尋找6號(hào)染色體 黑色素瘤細(xì)胞雜交系的轉(zhuǎn)移抑制基因 篩選了幾個(gè)候選轉(zhuǎn)移抑制cDNA 其中一個(gè)克隆僅在非轉(zhuǎn)移的neo6 C8161 1細(xì)胞表達(dá) 在轉(zhuǎn)移的黑色素瘤細(xì)胞系不表達(dá) 命名為KiSS 1 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) KiSS 1中的 SS 表示抑制物序列 suppres sorsequence Ki 為一個(gè)前綴 表示該基因發(fā)現(xiàn)于Hershey巧克力 Kiss 的家鄉(xiāng)賓夕法尼亞州Hershey KiSS 1cDNA具有一個(gè)開放閱讀框 編碼含164個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì) 預(yù)計(jì)分子質(zhì)量為18kd 將全長的KiSS 1cDNA轉(zhuǎn)入C8161黑色素瘤細(xì)胞 能以表達(dá)依賴的方式抑制轉(zhuǎn)移 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) 1999年 Lee等人在大鼠發(fā)現(xiàn)了一個(gè)G蛋白藕聯(lián)受體 命名為GPR54 2001年 MasatoKotani等人在尋找GPR54的內(nèi)源性配體 他們發(fā)現(xiàn)三個(gè)分別含有54 14和13個(gè)氨基酸的多肽 其C端具有RF酰胺 為黑色素瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移抑制基因KiSS 1的產(chǎn)物 命名為Kisspeptin 相應(yīng)的肽分別稱為Kisspeptin 54 Kisspeptin 14和Kisspep tin 13 這些Kisspeptin與GPR54均有較高的親和力 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) 同年TetsuyaOhtaki等人從人胎盤分離了由KiSS 1基因編碼的含有54個(gè)氨基酸殘基的多肽 為人孤兒G蛋白耦聯(lián)受體 hOT7T175 的內(nèi)源性配體 因?yàn)樗种坪谏亓龊腿橄侔┘?xì)胞的轉(zhuǎn)移metastasis 命名為metastin Metastin抑制表達(dá)hOT7T175細(xì)胞的趨化現(xiàn)象 入侵和轉(zhuǎn)移 2001年 Muir等人報(bào)道 他們克隆了一個(gè)人的孤兒G蛋白耦聯(lián)受體 命名為AXOR12 與大鼠的孤兒受體GPR54有81 的同源性 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) 該受體可被KiSS 1基因編碼的前體肽的一些分泌片段激活 由此可見 Metastin和Kisspep tin均為KiSS 1基因的表達(dá)產(chǎn)物 Metastin只是其中的一種 即Kisspeptin 54 hOT7T175 AXOR12和GPR54均為Kisspeptin Metastin的受體 只是不同研究者在人和動(dòng)物上采用的名稱不同而已 現(xiàn)在文獻(xiàn)中多采用Kisspeptin和GPR54 1Kisspeptin及其受體的發(fā)現(xiàn) Kisspeptin是由KiSS 1基因編碼的肽類激素 West等人通過輻射雜交標(biāo)記和熒光原位雜交分析確定人KiSS 1基因定位于1號(hào)染色體長臂的1q32區(qū) 其基因結(jié)構(gòu)包括4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子 前兩個(gè)外顯子基因不被翻譯 后兩個(gè)外顯子部分翻譯 第1個(gè)外顯子含109個(gè)未編碼堿基 第2個(gè)外顯子含91個(gè)未編碼堿基 第3個(gè)外顯子含有38個(gè)未編碼堿基和103個(gè)翻譯堿基 第4個(gè)外顯子最大 含有335個(gè)翻譯堿基和121個(gè)未翻譯堿基 2Kisspeptin生物學(xué)特性 West等人報(bào)道的開放閱讀框比Jeong HyungLee等人的短 長145個(gè)氨基酸 在105 112個(gè)氨基酸位置具有酪氨酸激酶磷酸化位點(diǎn)和REKDLPNY序列 在118 123個(gè)氨基酸位置具有N myristoylation肉豆蔻?；稽c(diǎn)和GLRFGK序列 在54 56和61 63個(gè)氨基酸位置有共同的PKC磷酸化位點(diǎn) S T X R K 在66 69個(gè)氨基酸位置具有共同的PKA磷酸化位點(diǎn) R K 2 X S T 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 大鼠的Kiss 1基因定位于13q13 小鼠的定位于1E4 2Kisspeptin生物學(xué)特性 在結(jié)構(gòu)上 KiSS 1基因具有分泌神經(jīng)肽的所有特點(diǎn) 具有公認(rèn)的信號(hào)肽序列 幾個(gè)可分裂位點(diǎn) 包括酰胺化和分裂位點(diǎn) 可產(chǎn)生許多不同長度的酰胺化肽片斷 其編碼的145個(gè)氨基酸中 前19個(gè)為信號(hào)肽 56 57位的RK和66 67位的RR為潛在的雙堿基分裂位點(diǎn) 122 124位的GKR為分裂 酰胺化位點(diǎn) 分泌肽位于68 121位之間 分泌肽可水解形成不同大小的肽片段 C端具有精氨酸和苯丙氨酸 總稱Kisspeptins 包括Kisspeptin 54 KiSS 1 68 121 或metastin Kisspeptin 14 Kisspeptin 13 Kisspeptin 10 KiSS 1 112 121 或metastin 45 54 等等 2Kisspeptin生物學(xué)特性 Kiss 1肽序列 顯示信號(hào)肽序列和分泌肽序列 信號(hào)肽序列用下劃線表示 分泌肽用下劃線和黑體表示 蛋白雙堿基分裂位點(diǎn) RK 和分裂 酰胺化位點(diǎn) GKR 用箭頭表示 不同大小的Kisspeptin序列 Kiss 1基因及其不同大小的Kisspeptin氨基酸序列 KisspeptinN端部分對(duì)受體的結(jié)合是非必需的 可能與其他的生物學(xué)功能有關(guān) 如穩(wěn)定 保護(hù)其免受水解消化等 C端部分與受體的高效結(jié)合及激活受體有關(guān) C端酰胺化的序列主要與受體的相互作用有關(guān) 未酰胺化的形式活性很低 N端截?cái)嗟碾娜鏚isspeptin 10 metastin 45 54 和metastin 40 54 其活性比全長的Kisspeptin metastin高3 10倍 但長度減至最后8肽KiSS 1 114 121 其功能活性大大降低 2Kisspeptin生物學(xué)特性 推測(cè)第112位的酪氨酸Tyr和第113位的天冬酰胺Asn均在受體相互作用和激活方面起重要作用 肽鏈延長活性降低較小 提示最有關(guān)的藥理學(xué)位點(diǎn)在C端第112 121個(gè)氨基酸 Kisspeptin 54 Kisspeptin 14 Kisspeptin 13和Kisspeptin 10等與GPR54有相同的親和力和效力 非洲蟾蜍屬KisspeptinC端十肽與魚類的Kisspeptin 10氨基酸的同源性比哺乳類的高 2Kisspeptin生物學(xué)特性 Biran等人報(bào)道 班馬魚的KiSS 1基因定位于11號(hào)染色體 由2個(gè)外顯子和1個(gè)內(nèi)含子組成 外顯子1長115bp 含30個(gè)非編碼堿基 翻譯起始點(diǎn)和85個(gè)編碼堿基 外顯子2長487bp 含265個(gè)編碼堿基 翻譯終止密碼和多聚腺苷化polyadenylation信號(hào) 內(nèi)含子長1168bp Kiss 1cDNA開放閱讀框長342bp 116個(gè)氨基酸 信號(hào)肽長17個(gè)氨基酸 班馬魚的Kiss 1cDNA蛋白質(zhì)編碼序列與負(fù)鼠和非洲蟾蜍屬Kiss 1蛋白序列同源性為53 65 與哺乳動(dòng)物Kiss 1蛋白的僅為37 47 負(fù)鼠與非洲蟾蜍屬的相似性為60 2 而負(fù)鼠與班馬魚的為47 5 但他們C端10個(gè)氨基酸殘基的相似性高達(dá)80 2Kisspeptin生物學(xué)特性 已對(duì)人 鼠 綿羊 獼猴 medaka 魚等Kisspeptin的分布定位做了研究 Ohtaki等人用RT PCR研究發(fā)現(xiàn) KiSS 1基因在人的胎盤表達(dá)水平最高 其次為睪丸 在胰 肝 小腸表達(dá)水平中等 Muir等人報(bào)導(dǎo) KiSS 1mRNA主要在人胎盤表達(dá) 在整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)也廣泛表達(dá) 在殼表達(dá)最高 在尾狀核 蒼白球 下丘腦 伏隔核和小腦表達(dá)較高 在額上回 杏仁核 扣帶回 海馬 旁海馬回 丘腦 黑質(zhì) 藍(lán)斑 延髓表達(dá)較低 在脊髓表達(dá)非常少 3Kisspeptin分布定位 Kisspeptin神經(jīng)元在小鼠主要位于弓狀核 室周核和前腹側(cè)室周核AVPV 前背側(cè)視前區(qū)和終紋床核的一些神經(jīng)元也表達(dá)KiSS 1mRNA 盡管雌 雄小鼠均在這5個(gè)區(qū)域表達(dá)Kiss1mRNA 但在AVPV的表達(dá)是性二態(tài)sexuallydimorphic 即母小鼠的表達(dá)高于雄小鼠 除性成熟變化外 Kisspep tin在下丘腦不同核團(tuán)也呈現(xiàn)不同的表達(dá) 性腺摘除增加Kiss1在弓狀核的表達(dá) 性腺類固醇處理減少在弓狀核的表達(dá) 恢復(fù)至完整動(dòng)物的水平 這提示弓狀核的Kisspeptin調(diào)節(jié)性腺類固醇對(duì)GnRH分泌的負(fù)反饋 3Kisspeptin分布定位 相反 性腺摘除減少Kiss1在AVPV的表達(dá) 性腺類固醇處理恢復(fù)其表達(dá) 提示在AVPV Kisspe ptin介導(dǎo)正反饋 在羊 Kiss 1表達(dá)細(xì)胞主要位于弓狀核 少數(shù)細(xì)胞位于視前區(qū) POA Kanda等人報(bào)道 Medaka 非哺乳動(dòng)物 Kiss 1基因在下丘腦后室周核和腹側(cè)結(jié)節(jié)核 NVT 神經(jīng)元表達(dá) NVT的Kiss 1神經(jīng)元呈現(xiàn)性二態(tài) 在繁殖條件下 雄性神經(jīng)元的數(shù)目大于雌性 NVT神經(jīng)元的數(shù)目而不是后室周核神經(jīng)元的數(shù)目受卵巢雌激素的正反饋條件 3Kisspeptin分布定位 班馬魚的Kiss 1mRNA在間腦和中腦高表達(dá) 在后腦中等表達(dá) 在端腦和垂體低表達(dá) 在胰和腸前部也有表達(dá) Ramaswamy等人報(bào)導(dǎo) 獼猴Kisspeptin神經(jīng)元胞體僅位于下丘腦內(nèi)側(cè)基底部 MBH 主要在弓狀核的后2 3 在MBH Kisspetin軸突與GnRH神經(jīng)元接觸 Kisspetin神經(jīng)元的性二態(tài)及其與GnRH和性激素受體的密切關(guān)系 均為其參與生殖調(diào)控提供了形態(tài)學(xué)資料 3Kisspeptin分布定位 1999年 Lee等人在大鼠發(fā)現(xiàn)了一個(gè)孤兒G蛋白藕聯(lián)受體 命名為GPR54 具有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域 大鼠的GPR54蛋白與甘丙肽受體 GALR 家族有較高的同源性 與GALR1和GALR3的同源性為45 與GALR2的為44 但GPR54與甘丙肽和甘丙肽樣肽無親和力 2001年發(fā)現(xiàn)了人GPR54的同源受體 命名為hOT7T175和AXOR12 并發(fā)現(xiàn)Kisspeptin metastin為GPR54內(nèi)源性配體 4Kisspeptin受體 人的hOT7T175和AXOR12與大鼠的GPR54氨基酸的同源性為81 與小鼠的為85 與人GALR1 GALR2和GALR3氨基酸的同源性分別為28 30 和30 人GPR54基因定位于染色體19p13 3 包括5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子 開放閱讀框長1197bp 編碼398個(gè)氨基酸 牛蛙的GPR54 bfGPR54 cDNA編碼379個(gè)氨基酸的G蛋白藕聯(lián)受體 bfGPR54與哺乳動(dòng)物的GPR54氨基酸有45 46 的同源性 與魚類的有70 74 的同源性 4Kisspeptin受體 Biran等人報(bào)道 班馬魚有2種Kisspeptin受體 Kiss1r 即Kiss1ra和Kiss1rb Kiss1ra和Kiss1rbcDNA的開放閱讀框分別為1068和1095bp 編碼355和364個(gè)氨基酸 Kiss1r屬于甘丙肽受體家族 與相關(guān)的甘丙肽受體 GALR1 GALR2和GALR3 同源性為45 班馬魚的Kiss1ra與其他魚族的Kiss1r同源性為91 但與哺乳動(dòng)物的同源性為56 58 Kiss1rb與其他已知的魚族的Kiss1r的同源性僅為60 與哺乳動(dòng)物的同源性為53 56 Kiss1ra和Kiss1rb的同源性為60 8 大鼠的GPR54基因定位于7q11 小鼠的定位于10C1 4Kisspeptin受體 4Kisspeptin受體 箭頭示N 糖基化位點(diǎn) 跨膜區(qū)用TM1 7表示 4Kisspeptin受體 相同的氨基酸用黑點(diǎn)表示 7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域 TM1 7 用方框表示 N 糖基化位點(diǎn)用下劃線表示 PKC潛在的磷酸化位點(diǎn)用粗體表示 GPR54廣泛分布于人和動(dòng)物的多種器官組織 Kotani等人報(bào)導(dǎo) 人GPR54mRNA在胎盤 垂體 脊髓和胰表達(dá)豐富 在其他組織包括不同的腦部 丘腦 尾狀核 黑質(zhì) 海馬 杏仁核 胼胝體 小腦 胃 小腸 胸腺 脾 肺 睪丸 腎和胎兒肝表達(dá)水平低 Ohtaki等人報(bào)導(dǎo) Kisspeptin受體 hOT7T175 在胰和胎盤表達(dá)水平最高 在脾 外周血白細(xì)胞 PBL 睪丸和淋巴結(jié)表達(dá)水平中等 Muir等人報(bào)導(dǎo) Kisspeptin受體 AXOR12 mRNA在人體組織內(nèi)廣泛表達(dá) 在胎盤 腦和垂體高水平表達(dá) 在淋巴細(xì)胞 胰和脂肪組織低水平表達(dá) 腦內(nèi)主要在杏仁核 伏隔核nucleusaccumbenssepti 海馬和扣帶回表達(dá) 5Kisspeptin受體的分布定位 AXOR12免疫活性見于大腦皮質(zhì) 丘腦 腦橋 延髓和小腦 在大腦皮質(zhì) AXOR12免疫活性見于第 和 層大量的錐體神經(jīng)元 在基底神經(jīng)節(jié) 尾狀核 殼 蒼白球 黑質(zhì) 主要為AXOR12免疫陽性纖維和突起 在小腦 AXOR12免疫活性主要定位于蒲肯野氏細(xì)胞表面及其尖樹突 少數(shù)在小腦深核細(xì)胞 在腦橋延髓 AXOR12免疫活性見于許多核團(tuán) 包括中縫核 下橄欖核 舌下神經(jīng)核 5Kisspeptin受體的分布定位 班馬魚Kiss1ra和Kiss1rb的分布有組織差異 兩種受體均在所有腦部高表達(dá) 但Kiss1rb在非腦組織如脾 鰓 腎 腸 胰 肌肉 脂肪組織 垂體表達(dá) 而Kiss1ra僅在性腺表達(dá) 且在睪丸的表達(dá)高于卵巢 牛蛙的bfGPR54mRNA在前腦 下丘腦和垂體高表達(dá) 上述資料表明 GPR54在下丘腦 垂體 性腺軸均有分布 為其參與生殖調(diào)控的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 5Kisspeptin受體的分布定位 Kisspeptin metastin與其受體GPR54結(jié)合后 可激活磷脂酶C PLC 進(jìn)而使二磷酸磷脂酰肌醇 PIP2 水解 產(chǎn)生三磷酸肌醇 IP3 和甘油二脂 DAG 從而使細(xì)胞內(nèi)鈣離子增加 花生烯酸釋放 蛋白激酶C PKC 活化 細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 extracellularsignal regulatedkinase ERK1和ERK2 及p38有絲分裂激活蛋白激酶 mitogen activatedproteinkinase MAPK 磷酸化 但不刺激應(yīng)激激活的蛋白激酶 c Jun氨基端激酶SAPK JNK 從而產(chǎn)生生物學(xué)作用 6Kisspeptin作用機(jī)制 由于GPR54引起的細(xì)胞內(nèi)鈣離子動(dòng)員不受百日咳毒素 pertussistoxin PTX 影響 也不導(dǎo)致cAMP積累的變化 提示他為Gq藕聯(lián)蛋白 也有人認(rèn)為 Kisspeptin GPR54系統(tǒng)可能還激活其他激酶 包括p42 44 髓細(xì)胞白血病I myeloidcellleukaemiaI 鈣 鈣調(diào)蛋白依賴激酶 calcium calmodulin dependentkinases 和酪氨酸激酶 tyrosinekinase Gq不受PTX影響 Gs被CTX 霍亂毒素 激活 Gi Go被PTX抑制 Gt被CTX激活和PTX抑制 6Kisspeptin作用機(jī)制 Kisspeptin及其受體在腦和其他多種組織分布 具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移 影響神經(jīng)內(nèi)分泌 生殖和心血管功能等生物學(xué)作用 7Kisspeptin的生理功能 Kisspeptin為Kiss 1基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用 因此有人將其命名為metastin 通過微細(xì)胞介導(dǎo)技術(shù)將人的6號(hào)染色體轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)移性的惡性黑色素瘤細(xì)胞系C8161和MelJuSo 可抑制大約95 的轉(zhuǎn)移 但不影響腫瘤的生成和局部侵襲 進(jìn)而篩選出具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移作用的候選基因Kiss 1 他在非轉(zhuǎn)移的細(xì)胞表達(dá) 在轉(zhuǎn)移的母細(xì)胞系不表達(dá) 由于Kisspeptin定位于1號(hào)染色體上 6號(hào)染色體上引起轉(zhuǎn)移抑制的成分可能是Kisspeptin重要的調(diào)節(jié)者 7 1Kisspeptin對(duì)腫瘤的影響 Lee等人報(bào)道 轉(zhuǎn)入Kiss 1基因后 可抑制人乳腺癌細(xì)胞系MDA MB 435的轉(zhuǎn)移 但侵襲和運(yùn)動(dòng)不受影響 不影響細(xì)胞的增殖和遷移特性 Kiss 1基因具有潛在的抑制膀胱癌的作用 其表達(dá)與組織病理學(xué)階段 癌癥進(jìn)展 顯著相關(guān) Kiss 1基因的表達(dá)下調(diào)與胃癌腫瘤的侵襲和預(yù)后不良有關(guān) Kiss 1低表達(dá)的胃癌患者常出現(xiàn)靜脈侵襲 遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移和腫瘤復(fù)發(fā) 此外 Metastin受體在乳頭狀甲狀腺癌過度表達(dá) 7 1Kisspeptin對(duì)腫瘤的影響 通過評(píng)價(jià)細(xì)胞向胎牛血清運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)分析 表明Kisspeptin 54 Metastin抑制表達(dá)hOT7T 175細(xì)胞的趨化現(xiàn)象 chemotaxis 在檢測(cè)通過過濾器遷移的侵襲分析實(shí)驗(yàn)中 發(fā)現(xiàn)Kisspeptin 54抑制FCS誘導(dǎo)的細(xì)胞侵襲 可能是Kisspeptin通過下調(diào)MMPs介導(dǎo)的一個(gè)作用 細(xì)胞骨架的變化可誘導(dǎo)有粘性的細(xì)胞類型 在監(jiān)測(cè)肌動(dòng)蛋白微絲改建的分析實(shí)驗(yàn)中 Kisspeptin 10刺激表達(dá)大鼠GPR54的CHO細(xì)胞張力纖維 stressfiber 的形成 這種作用可能通過激活G蛋白的Rho亞族起作用 7 1Kisspeptin對(duì)腫瘤的影響 Kisspeptin也誘導(dǎo)焦點(diǎn)粘附形成 focaladhesionformation 增加焦點(diǎn)粘附激酶 focaladhesionkinase 和樁蛋白paxillin的磷酸化 他們是焦點(diǎn)粘附形成必需的 但也有人報(bào)道Kisspeptin抑制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和刺激細(xì)胞形態(tài)的變化 但不抑制細(xì)胞的粘附 是否Kisspeptin通過改變細(xì)胞的運(yùn)動(dòng) 改變粘附或兩者來抑制細(xì)胞的侵襲仍有待深入研究 Becker等人報(bào)道 刺激GPR54促進(jìn)凋亡 提示通過阻止惡性細(xì)胞的周期和誘導(dǎo)凋亡部分地介導(dǎo)GPR54的轉(zhuǎn)移抑制作用 7 1Kisspeptin對(duì)腫瘤的影響 由此可見 Kisspeptin通過不同的機(jī)制抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移 且腫瘤的組織病理階段與Kisspeptin的表達(dá)相關(guān) 隨著腫瘤的進(jìn)展肽水平降低 在良性和輻射生長期的腫瘤呈高表達(dá) 在更高級(jí)的臨床階段呈低表達(dá) 這對(duì)于腫瘤檢測(cè)預(yù)后有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值 7 1Kisspeptin對(duì)腫瘤的影響 2003年 三個(gè)獨(dú)立的研究小組發(fā)現(xiàn)GPR54為青春期的分子開關(guān) 從此 Kisspeptin及其受體對(duì)生殖的調(diào)控成為研究的熱點(diǎn) 他們通過基因結(jié)合分析發(fā)現(xiàn) 在具有自發(fā)的促性腺激素分泌不足引起的性腺機(jī)能減退 IHH 成員的同一家族 受體基因存在純合型的亮氨酸到絲氨酸 L148S 突變 在具有IHH成員的不同家族 存在雜合型的R331X X代表未確定氨基酸 和X399R突變 發(fā)生這些突變的患者 促性腺激素水平低 完全或部分缺少LH脈沖 未經(jīng)歷青春期 但他們對(duì)GnRH治療起反應(yīng) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Seminara等人制造了GPR54 小鼠 雄性小鼠的睪丸體積大大減小 發(fā)育不全的Leydig細(xì)胞 精子發(fā)生停止 缺乏第二性征發(fā)育 雌性小鼠陰道開張小 不育 缺少生殖周期 卵巢大小和子宮角大大減小 卵巢僅含有早期的卵泡 無Graafian卵泡或黃體 GPR54 小鼠的激素輪廓與人的綜合癥驚人的相似 即促性腺激素水平低 但保留對(duì)外源的GnRH反應(yīng)的能力 上述研究提示Kisspeptin影響GnRH的分泌或加工 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Kisspeptin影響促性腺激素 性腺類固醇激素和GnRH的分泌 將Kisspeptin 10和Kisspeptin 54直接注入小鼠的側(cè)腦室刺激黃體生成素 LH 和促卵泡激素 FSH 的分泌 預(yù)先用GnRH拮抗劑acyline處理可阻斷這種作用 在成年和青春期前的大鼠 綿羊 猴和正常男人得到類似的結(jié)果 Lents等人報(bào)道 給青春期前的母豬腦室注射Kisspeptin增加血漿LH和FSH的濃度 靜脈注射可增加LH的濃度 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Suzuki等人報(bào)道 將Kisspeptin 10與1月齡小公牛 8月齡閹割公牛和6月齡公豬的垂體細(xì)胞孵育2小時(shí) 高濃度可刺激LH的分泌 由于低濃度GnRH可刺激LH分泌 他們認(rèn)為Kisspeptin 10對(duì)牛和豬垂體細(xì)胞LH分泌有直接但較弱的刺激作用 在人和大鼠 Kisspeptin刺激性腺類固醇激素高峰 這些研究提示Kisspeptin直接作用于促性腺物質(zhì) gonadotrophs 然而更有可能的是通過GnRH刺激促性腺物質(zhì) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 前已述及 Kisspeptin在下丘腦 垂體 性腺軸均有分布 在下丘腦主要在弓狀核 ARC 室周核 PeN 前腹側(cè)室周核 AVPV 表達(dá) 大約有75 的GnRH神經(jīng)元共表達(dá)GPR54 大多數(shù)表達(dá)Kisspeptin的細(xì)胞也表達(dá)雌激素受體 ER 或雄激素受體 AR 由此可見 性激素通過其受體作用于下丘腦的Kisspeptin神經(jīng)元 后者通過GnRH神經(jīng)元上的GPR54影響GnRH的分泌 進(jìn)而調(diào)節(jié)促性腺激素的分泌 將Kisspeptin注入腦內(nèi)導(dǎo)致GnRH直接釋放入腦脊液 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Navarro等人報(bào)導(dǎo) 雌激素和睪酮分別抑制雌性和雄性大鼠下丘腦總Kisspeptin和GPR54mRNA水平 Smith等人發(fā)現(xiàn) 在正常小鼠 閹割小鼠 閹割用睪酮處理小鼠下丘腦不同區(qū)域Kisspeptin表達(dá)的調(diào)節(jié)模式不同 在弓狀核 閹割導(dǎo)致Kisspep tinmRNA表達(dá)增加 但雌激素 二氫睪酮 DHT 或睪酮testosterone可使其逆轉(zhuǎn) 這些資料提示 在弓狀核 Kisspeptin神經(jīng)元是從睪酮到促性腺激素分泌負(fù)反饋環(huán)的主要調(diào)節(jié)者 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 但在AVPV和室周核PeN觀察到相反的結(jié)果 KisspeptinmRNA表達(dá)降低 睪酮也可使其逆轉(zhuǎn) 在AVPV和PeN Kisspeptin的作用僅受ER介導(dǎo) 因?yàn)椴G酮可恢復(fù)Kisspeptin的表達(dá) 而DHT則不能 在這些區(qū)域 ER 可具有一定的作用 因?yàn)椴G酮仍能介導(dǎo)其作用 在卵巢完整 摘除卵巢 摘除卵巢用雌激素處理的雌性小鼠 在弓狀核觀察的結(jié)果與雄小鼠一致 在摘除卵巢的小鼠 Kisspeptin表達(dá)增加 雌激素處理可使其逆轉(zhuǎn) 在摘除卵巢的小鼠 AVPV和PeN內(nèi)Kisspeptin的表達(dá)也減少 雌激素處理可使其逆轉(zhuǎn) 這似乎通過ER 調(diào)節(jié) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 如前所述 AVPV是性二態(tài)的 母小鼠的Kisspeptin神經(jīng)元顯著多于雄小鼠 提示它與排卵前高峰有關(guān) 弓狀核與AVPV這兩個(gè)不同的調(diào)節(jié)通路的功能意義有待深入研究 在小鼠 排卵由發(fā)情前期GnRH LH高峰啟動(dòng) 由于GnRH神經(jīng)元不表達(dá)ER 這可能通過雌激素作用于投射至GnRH神經(jīng)元的表達(dá)ER 的神經(jīng)元來實(shí)現(xiàn) 推測(cè)這些傳入神經(jīng)元位于AVPV內(nèi) 在成年雌性大鼠 Kisspep tinmRNA在發(fā)情前期在AVPV出現(xiàn)高峰 但在弓狀核則為最低點(diǎn) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 根據(jù)Kisspeptin在發(fā)情前期的表達(dá)模式以及ER mRNA在大多數(shù)Kisspeptin神經(jīng)元表達(dá) 提示AVPV的Kisspeptin神經(jīng)元在介導(dǎo)雌激素影響排卵前GnRH LH高峰方面起一定作用 AVPV的Kisspeptin神經(jīng)元通過雌激素影響排卵調(diào)節(jié)可解釋AVPV內(nèi)KiSS 1基因表達(dá)的性別差異 而不是弓狀核 在羊上也獲得類似的結(jié)果 卵巢摘除后 弓狀核Kiss 1mRNA表達(dá)細(xì)胞增加 雌激素 E 處理后恢復(fù)至性腺完整動(dòng)物的水平 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 孕酮 P 部分恢復(fù)Kiss 1的表達(dá) 雙標(biāo)記免疫組化研究顯示ARC大約86 的Kisspeptin免疫陽性細(xì)胞呈現(xiàn)孕酮受體 PR 陽性 在OVX羊 弓狀核Kiss 1表達(dá)在一年中相當(dāng)于乏情期的時(shí)期較低 弓狀核的Kiss 1表達(dá)受雌激素和孕酮習(xí)慣水平的負(fù)調(diào)節(jié) 提示這兩種激素通過改變Kisspeptin信號(hào)對(duì)GnRH的分泌進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 哺乳期間 發(fā)情周期性被抑制 主要是由于脈沖性的GnRH LH高峰的抑制 與非哺乳大鼠相比較 哺乳大鼠弓狀核KisspeptinmRNA水平顯著降低 而在AVPV 兩類動(dòng)物的水平均保持低水平 然而 GPR54的水平在哺乳大鼠AVPV低于非哺乳大鼠 但弓狀核GPR54的水平無變化 吸允刺激誘導(dǎo)的弓狀核Kisspeptin GPR54表達(dá)的抑制可能與哺乳大鼠LH分泌的抑制有關(guān) 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Kisspeptin對(duì)GnRH級(jí)聯(lián)的激活和性腺類固醇對(duì)前腦Kisspeptin表達(dá)的反饋調(diào)節(jié)明顯提示Kisspe ptin及其受體在青春?jiǎn)?dòng)中的作用 在青春期大 小鼠的下丘腦和AVPV及猴下丘腦的Kisspeptin表達(dá)上調(diào) 給青春前期的雌性大鼠中樞注射Kisspep tin促進(jìn)陰道開張 提示Kisspeptin直接發(fā)動(dòng)青春的啟動(dòng) 但也有報(bào)道青春發(fā)育期間雄性的GPR54不上調(diào) 在季節(jié)性繁殖的動(dòng)物 Kisspeptin可能是光周期控制的調(diào)節(jié)者 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 在敘利亞倉鼠 長日照促進(jìn)繁殖 短日照抑制繁殖 在短日照期的動(dòng)物Kisspeptin顯著降低 此作用有賴于melatonin信號(hào) 因?yàn)樗晒w切除能阻止其下調(diào) 在母羊的弓狀核 KisspeptinmRNA的表達(dá)在乏情期較低 是由于非類固醇依賴的季節(jié)作用 這提示Kisspeptin在調(diào)控繁殖功能季節(jié)變化方面起作用 盡管Kisspeptin通路是青春期的必要條件 但不可能是唯一的守門員 gatekeeper 與其他調(diào)控青春期的物質(zhì)的相互作用有待研究 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Kisspeptin刺激促性腺激素軸的作用提示它可能參與雌激素 GnRH LH之間的正反饋環(huán)路和月經(jīng)周期的調(diào)節(jié) 皮下給予Kisspeptin 54誘導(dǎo)青春前期雌大鼠排卵 該鼠曾用促性腺激素 孕馬血清 誘導(dǎo)卵泡成熟 Kisspeptin及其受體的表達(dá)隨發(fā)情周期變化 在發(fā)情前期最低 在間情期最高 以后發(fā)現(xiàn)Kisspeptin及其受體在發(fā)情前期在AVPV最高 在弓狀核最低 在卵巢 Kisspeptin水平在發(fā)情前期最高 除間情期短暫增加外 其他時(shí)期保持較低水平 在整個(gè)發(fā)情周期注射Kisspeptin誘導(dǎo)LH分泌 最大反應(yīng)在發(fā)情期 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Kinoshita等人報(bào)道 視前區(qū)局部metastin免疫完全廢除了排卵前LH高峰和抑制了發(fā)情周期性cyclicity 因此 Kisspeptin及其受體表達(dá)的增加對(duì)GnRH級(jí)聯(lián)正反饋及排卵是關(guān)鍵 Kisspeptin及其受體在AVPV的表達(dá)介導(dǎo)發(fā)情前期GnRH高峰和排卵 而弓狀核的GRP54神經(jīng)元可能在GnRH 促性腺激素分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)方面起作用 Winterman tel等人發(fā)現(xiàn)AVPV的一群雌激素敏感神經(jīng)元直接與GnRH神經(jīng)元連接 可見 AVPV的GPR54神經(jīng)元推動(dòng)排卵事件 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 免疫細(xì)胞化學(xué)研究顯示 Kisspeptin免疫活性存在于卵巢特定的部分 包括生長和排卵前卵泡的theca 黃體的膜黃體細(xì)胞和顆粒黃體細(xì)胞 間質(zhì)腺interstitialgland 卵巢表面上皮和卵母細(xì)胞 有趣的是 免疫染色的模式也隨發(fā)情周期變化 在發(fā)情期至發(fā)情前期早期的顆粒細(xì)胞其表達(dá)缺失 但在發(fā)情前期晚期的顆粒細(xì)胞可檢測(cè)到 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 MMPs也隨發(fā)情周期呈現(xiàn)不同的表達(dá) 在排卵周期促進(jìn)卵泡破裂 表明Kisspeptin對(duì)卵巢直接作用的可能機(jī)制是抑制MMPs 防止卵泡破裂后剩余卵巢組織紊亂的蛋白水解 Kisspeptin除了通過GnRH表達(dá)對(duì)睪丸的間接作用外 也有直接的作用 給雄性大鼠連續(xù)慢性給予Kisspeptin導(dǎo)致睪丸重量減輕 精細(xì)管退化 推測(cè)Kisspeptin可能改變睪丸的血流 7 2Kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)作用 Kisspeptin影響一些激素的分泌 通過尾靜脈給成年雌性大鼠注射25 gKisspeptin 10 可顯著增加血漿oxytocin水平 在注射后30min達(dá)到最高 給霍斯坦小母牛靜脈注射1mgKisspeptin 10增加血漿GH含量 提示Kisspeptin與促生長軸之間有重要的聯(lián)系 但Lents等人報(bào)道 給青春前期豬腦室和靜脈注射Kisspeptin對(duì)GH無明顯影響 7 3Kisspeptin對(duì)內(nèi)分泌的影響 在胰的A和B細(xì)胞發(fā)現(xiàn)Kisspeptin及其受體mRNA Kisspeptin 54稍刺激人和小鼠胰島最后期葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌和抑制MIN6細(xì)胞胰島素的釋放 Kisspeptin 13以劑量依賴的方式減少葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素的分泌 抑制胰島素對(duì)carbachol和exendin 4的反應(yīng) 阻斷精氨酸誘導(dǎo)的胰島素的分泌 但不影響胰高血糖素和生長抑素對(duì)精氨酸的反應(yīng) 提示Kisspeptin直接影響B(tài)細(xì)胞 而不是通過A或D細(xì)胞的旁分泌作用 7 3Kisspeptin對(duì)內(nèi)分泌的影響 Kisspeptin與胎盤的形成有關(guān) 在人絨毛細(xì)胞滋養(yǎng)層 villouscytotrophoblast 發(fā)現(xiàn)Kisspeptin和GPR54表達(dá) Kisspeptin的轉(zhuǎn)錄表達(dá)在早期和末期胎盤無變化 但GPR54的表達(dá)在早期的胎盤高于末期胎盤 這與從懷孕早期高侵襲性的細(xì)胞向末期胎盤低侵襲性的細(xì)胞變化是一致的 與癌癥顯型相似 Kisspeptin抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的遷移 也與MMP 2和MMP 9的抑制有關(guān) 7 4Kisspeptin的其他作用 雄性和雌性Kisspeptin 54血漿正常濃度為1fmolml 1 對(duì)整個(gè)孕期Kisspeptin 54濃度的測(cè)定發(fā)現(xiàn) 在第一個(gè)三個(gè)月 Kisspeptin 54含量增加1000倍 在第三個(gè)三個(gè)月 含量增加至10000倍 產(chǎn)后 partum 5天恢復(fù)至基礎(chǔ)水平附近 結(jié)果提示胎盤是孕期Kisspeptin的來源 免疫組織化學(xué)染色在人胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)滋養(yǎng)層亞型 syncytiotrophoblast 發(fā)現(xiàn)Kisspeptin樣免疫活性 他與該肽分泌入母體血流有關(guān) 是否Kisspeptin GPR54直接作用于侵入性滋養(yǎng)層還是通過分泌性滋養(yǎng)層的間接作用或通過兩者調(diào)節(jié)胎盤的形成仍有待深入研究 Kisspeptin GPR54可能與前驚厥 pre eclampsia 的發(fā)病機(jī)理有關(guān) 7 4Kisspeptin的其他作用 Kisspeptin可能在肥胖 糖尿病和心血管疾病中扮演一定的角色 Panidis等人報(bào)道 正常體重的多囊卵巢綜合癥 PCOS 婦女的Kisspeptin水平高于但胰島素抵抗低于肥胖的PCOS婦女 血漿Kisspeptin水平與體質(zhì)指數(shù) bodymassindex 和胰島素抵抗指數(shù)呈負(fù)相關(guān) 在小鼠Langerhans島 Kisspeptin及其受體存在于 和 細(xì)胞 但不存在于胰的外分泌細(xì)胞 將人和小鼠的胰島暴露于Kisspeptin不影響胰島素的基礎(chǔ)分泌 但刺激葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌 7 4Kisspeptin的其他作用 GPR5