Регуляция аппетита, лептин и грелин

Регуляция аппетита — это гормональный и нейронный контроль голода и насыщения, который соотносит потребление пищи с энергетическими потребностями организма. Два гормона иллюстрируют противоположные сигналы: лептин, секретируемый жировой тканью пропорционально запасам энергии, сигнализирует о достаточности в долгосрочной перспективе, в то время как грелин, секретируемый желудком, повышается перед приемом пищи и стимулирует голод.

Definition

Регуляция аппетита — это система, посредством которой периферические гормональные и нейронные сигналы, интегрируемые главным образом в гипоталамусе и стволе мозга, контролируют начало и прекращение приема пищи; лептин — это гормон, продуцируемый адипоцитами, сигнализирующий об энергетической достаточности, а грелин — это пептид, продуцируемый желудком, который стимулирует аппетит.

Scope

Тема охватывает сигнальные пути между кишечником и мозгом, а также между жировой тканью и мозгом, которые управляют приемом пищи, фокусируясь на лептине и грелине как прототипических долгосрочных и краткосрочных сигналах, гипоталамических цепях, которые их интегрируют, и концепции лептинорезистентности при ожирении. Она рассматривается как физиология, лежащая в основе энергетического баланса, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Как мозг и периферия взаимодействуют, чтобы начать и прекратить прием пищи?
• Чем отличаются долгосрочные сигналы адипозности, такие как лептин, от краткосрочных сигналов приема пищи, таких как грелин?
• Почему высокий уровень циркулирующего лептина при ожирении не подавляет аппетит?

Key concepts

• Лептин как сигнал адипозности
• Грелин как сигнал голода перед едой
• Гипоталамическая меланокортиновая цепь (нейроны POMC и AgRP)
• Краткосрочные сигналы насыщения (например, холецистокинин, PYY, GLP-1)
• Лептинорезистентность
• Защита заданного значения массы тела

Mechanisms

Запасы энергии и состояние после приема пищи передаются в мозг гормонами, действующими на дугообразное ядро гипоталамуса. Лептин, высвобождаемый жировой тканью пропорционально жировой массе, активирует анорексигенные нейроны POMC и ингибирует орексигенные нейроны AgRP, уменьшая потребление пищи и способствуя расходу энергии. Грелин, секретируемый желудком и повышающийся перед приемом пищи, оказывает противоположный эффект, стимулируя нейроны AgRP и способствуя голоду. Краткосрочные пептиды насыщения из кишечника завершают отдельные приемы пищи. При обычном ожирении уровни лептина высоки, но не подавляют потребление пищи, состояние, описываемое как лептинорезистентность, поэтому система продолжает поддерживать повышенную массу тела.

Clinical relevance

Открытие лептина и грелина переосмыслило аппетит как гормонально регулируемый процесс и объяснило, почему масса тела биологически защищена. Данная статья обобщает эту физиологию для образовательных целей; она не является основой для диагностики или лечения расстройств аппетита или веса у отдельных лиц.

Evidence & guidelines

Тема основана на знаковых молекулярных открытиях (клонирование лептина и идентификация грелина) и на интегративных обзорах центрального контроля аппетита. Это первичные исследования и обзорные статьи; статья описывает механизмы, а не предписывает вмешательства.

History

Позиционное клонирование гена ожирения (ob) в 1994 году выявило лептин и установило, что жировая ткань является эндокринным органом, сигнализирующим мозгу о запасах энергии. Идентификация грелина в 1999 году добавила периферический сигнал голода, а последующая работа картировала гипоталамические меланокортиновые цепи, которые интегрируют эти и другие сигналы, консолидируя модель аппетита как регулируемой, управляемой обратной связью системы.

Debates

Что вызывает лептинорезистентность при ожирении?

Несмотря на высокие уровни лептина, люди с ожирением не подавляют аппетит, как ожидалось; является ли это следствием нарушенного транспорта, дефектов сигнализации рецепторов или других механизмов, остается предметом дебатов и влияет на терапевтическую стратегию.

Key figures

• Jeffrey Friedman
• Masayasu Kojima
• Kenji Kangawa
• Michael Schwartz

Seminal works

• zhang-1994
• kojima-1999
• morton-2006

Frequently asked questions

Что делают лептин и грелин?

Лептин высвобождается жировой тканью пропорционально запасам энергии и сигнализирует о достаточности, стремясь снизить аппетит, в то время как грелин высвобождается желудком перед едой и стимулирует голод.

Если лептин снижает аппетит, почему люди с ожирением не защищены своим высоким уровнем лептина?

При обычном ожирении уровень лептина повышен, но он уже неэффективно подавляет аппетит, это состояние называется лептинорезистентностью, поэтому организм продолжает поддерживать более высокий вес.