Kisspeptin研究进展解析课件.ppt

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1、Kisspeptin研究进展,雷治海2008年11月,Kisspeptin研究进展雷治海2008年11月,Kisspeptin是2001年发现的一种肽类激素，由KiSS-1基因编码，可水解产生Kisspeptin-54，Kisspeptin-14、Kisspeptin-13和Kisspeptin-10等不同长度的酰胺化短肽，C端具有精氨酸和苯丙氨酸。GPR54为Kisspeptin的受体，属G蛋白耦联受体。Kisspeptin及其受体在脑和多种组织器官分布，具有影响癌细胞的生长和转移、调节生殖功能和影响内分泌等作用 。,引言,Kisspeptin是2001年发现的一种肽,1、Kisspepti

2、n及其受体的发现2、Kisspeptin生物学特性3、Kisspeptin分布定位4、Kisspeptin受体5、Kisspeptin受体的分布定位6、Kisspeptin的作用机制7、Kisspeptin的生理功能8、研究展望,内容,1、Kisspeptin及其受体的发现内容,恶性肿瘤细胞从原始病灶向附近或远处转移是导致大多数癌症患者死亡的重要原因，肿瘤转移控制基因的研究是一个热点。Jeong-Hyung Lee等人发现，通过微细胞介导染色体转移技术（microcell-mediated chromosome transfer）将人的6号染色体导入转移性黑色素瘤细胞系C8161或MelJuS

3、o，至少可抑制95的转移，但不影响肿瘤的产生。,1 Kisspeptin及其受体的发现,恶性肿瘤细胞从原始病灶向附近或远处转移是导致,1996年，他们应用改良的差减杂交技术（modified subtractive hybridization technique）寻找6号染色体/黑色素瘤细胞杂交系的转移抑制基因，筛选了几个候选转移抑制cDNA，其中一个克隆仅在非转移的neo6/C8161.1细胞表达，在转移的黑色素瘤细胞系不表达，命名为KiSS-1 。,1 Kisspeptin及其受体的发现,1996年，他们应用改良的差减杂交技术（mo,KiSS-1中的“SS”表示抑制物序列（suppres-

4、sor sequence），“Ki”为一个前缀，表示该基因发现于 Hershey巧克力“Kiss”的家乡宾夕法尼亚州Hershey。KiSS-1 cDNA具有一个开放阅读框，编码含164个氨基酸的蛋白质，预计分子质量为18 kd。将全长的KiSS-1 cDNA转入C8161黑色素瘤细胞，能以表达依赖的方式抑制转移 。,1 Kisspeptin及其受体的发现,KiSS-1中的“SS”表示抑制物序列（su,1999年， Lee等人在大鼠发现了一个G蛋白藕联受体，命名为GPR54。2001年，Masato Kotani等人在寻找GPR54的内源性配体。他们发现三个分别含有54、14和13个氨基酸的多

5、肽，其C端具有RF酰胺，为黑色素瘤细胞转移抑制基因KiSS-1的产物，命名为Kisspeptin，相应的肽分别称为Kisspeptin-54、Kisspeptin-14和Kisspep-tin-13。这些Kisspeptin与GPR54均有较高的亲和力。,1 Kisspeptin及其受体的发现,1999年， Lee等人在大鼠发现了一个G蛋,同年Tetsuya Ohtaki等人从人胎盘分离了由KiSS-1基因编码的含有54个氨基酸残基的多肽，为人孤儿G蛋白耦联受体（hOT7T175）的内源性配体，因为他抑制黑色素瘤和乳腺癌细胞的转移metastasis，命名为metastin。Metastin抑

6、制表达hOT7T175细胞的趋化现象、入侵和转移。2001年，Muir等人报道，他们克隆了一个人的孤儿G蛋白耦联受体，命名为AXOR12，与大鼠的孤儿受体GPR54有81的同源性。,1 Kisspeptin及其受体的发现,同年Tetsuya Ohtaki等人从人胎盘分离了由Ki,该受体可被KiSS-1基因编码的前体肽的一些分泌片段激活。由此可见，Metastin和Kisspep-tin均为KiSS-1基因的表达产物，Metastin只是其中的一种，即Kisspeptin-54；hOT7T175、AXOR12和GPR54均为KisspeptinMetastin的受体，只是不同研究者在人和动物上采

7、用的名称不同而已。现在文献中多采用Kisspeptin和GPR54。,1 Kisspeptin及其受体的发现,该受体可被KiSS-1基因编码的前体肽的一些分泌片段激活,Kisspeptin是由KiSS-1基因编码的肽类激素。West等人通过辐射杂交标记和荧光原位杂交分析确定人KiSS-1基因定位于1号染色体长臂的1q32区，其基因结构包括4个外显子和3个内含子，前两个外显子基因不被翻译，后两个外显子部分翻译，第1个外显子含109个未编码碱基，第2个外显子含91个未编码碱基，第3个外显子含有38个未编码碱基和103个翻译碱基，第4个外显子最大，含有335个翻译碱基和121个未翻译碱基。,2 Ki

8、sspeptin生物学特性,Kisspeptin是由KiSS-1基因编码的肽类激素。,West等人报道的开放阅读框比Jeong-Hyung Lee等人的短，长145个氨基酸。在105112个氨基酸位置具有酪氨酸激酶磷酸化位点和REKDLPNY序列，在118123个氨基酸位置具有N-myristoylation肉豆蔻酰化位点和GLRFGK序列，在5456和6163个氨基酸位置有共同的PKC磷酸化位点S/T-X-R/K，在6669个氨基酸位置具有共同的PKA磷酸化位点R/K2-X-S/T。据文献报道，大鼠的Kiss-1基因定位于13q13，小鼠的定位于1E4。,2 Kisspeptin生物学特性,

9、West等人报道的开放阅读框比Jeong-Hyung L,在结构上，KiSS-1基因具有分泌神经肽的所有特点，具有公认的信号肽序列、几个可分裂位点，包括酰胺化和分裂位点，可产生许多不同长度的酰胺化肽片断。其编码的145个氨基酸中，前19个为信号肽，56 57位的RK和66 67位的RR为潜在的双碱基分裂位点，122 124位的GKR为分裂/酰胺化位点，分泌肽位于68 121位之间，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，总称Kisspeptins，包括Kisspeptin-54 KiSS-1-(68-121)或metastin，Kisspeptin-14，Kisspepti

10、n-13，Kisspeptin-10KiSS-1-(112-121)或metastin(45-54)，等等。,2 Kisspeptin生物学特性,在结构上，KiSS-1基因具有分泌神经肽的所有特点，具有,Kiss-1 肽序列,显示信号肽序列和分泌肽序列，信号肽序列用下划线表示，分泌肽用下划线和黑体表示，蛋白双碱基分裂位点（RK）和分裂/酰胺化位点（GKR）用箭头表示。,Kiss-1 肽序列显示信号肽序列和分泌肽序列，信号肽序列用,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,不同大小的Kisspeptin序列Kiss-1基因及其不同大,Kis

11、speptin N端部分对受体的结合是非必需的，可能与其他的生物学功能有关，如稳定、保护其免受水解消化等。C端部分与受体的高效结合及激活受体有关；C端酰胺化的序列主要与受体的相互作用有关，未酰胺化的形式活性很低。N端截断的肽如Kisspeptin-10metastin(45-54)和metastin(40-54)，其活性比全长的Kisspeptin /metastin高310倍，但长度减至最后8肽KiSS-1-(114-121)其功能活性大大降低，,2 Kisspeptin生物学特性,Kisspeptin N端部分对受体的结合是非必需的，可,推测第112位的酪氨酸Tyr和第113位的天冬酰胺A

12、sn均在受体相互作用和激活方面起重要作用。肽链延长活性降低较小，提示最有关的药理学位点在C端第112121个氨基酸。Kisspeptin-54、Kisspeptin-14、Kisspeptin-13和Kisspeptin-10等与GPR54有相同的亲和力和效力。非洲蟾蜍属Kisspeptin C端十肽与鱼类的Kisspeptin-10氨基酸的同源性比哺乳类的高。,2 Kisspeptin生物学特性,推测第112位的酪氨酸Tyr和第113位的天冬酰胺Asn,Biran等人报道，班马鱼的KiSS-1基因定位于11号染色体，由2个外显子和1个内含子组成，外显子1长115 bp，含30个非编码碱基、翻

13、译起始点和85个编码碱基；外显子2长487 bp，含265个编码碱基、翻译终止密码和多聚腺苷化polyadenylation信号；内含子长1168 bp，Kiss-1 cDNA开放阅读框长342 bp（116个氨基酸），信号肽长17个氨基酸；班马鱼的Kiss-1 cDNA蛋白质编码序列与负鼠和非洲蟾蜍属Kiss-1蛋白序列同源性为5365，与哺乳动物Kiss-1蛋白的仅为3747。负鼠与非洲蟾蜍属的相似性为60.2，而负鼠与班马鱼的为47.5。但他们C端10个氨基酸残基的相似性高达80。,2 Kisspeptin生物学特性,Biran等人报道，班马鱼的KiSS-1基因定位于11号,已对人、鼠、

14、绵羊、猕猴、medaka、鱼等Kisspeptin的分布定位做了研究。Ohtaki等人用RT-PCR研究发现，KiSS-1基因在人的胎盘表达水平最高，其次为睾丸，在胰、肝、小肠表达水平中等。Muir等人报导，KiSS-1mRNA主要在人胎盘表达，在整个中枢神经系统也广泛表达（在壳表达最高，在尾状核、苍白球、下丘脑、伏隔核和小脑表达较高，在额上回、杏仁核、扣带回、海马、旁海马回、丘脑、黑质、蓝斑、延髓表达较低，在脊髓表达非常少）。,3 Kisspeptin分布定位,已对人、鼠、绵羊、猕猴、medaka、鱼等Kisspep,Kisspeptin神经元在小鼠主要位于弓状核、室周核和前腹侧室周核AVP

15、V ，前背侧视前区和终纹床核的一些神经元也表达KiSS-1mRNA。尽管雌、雄小鼠均在这5个区域表达Kiss1 mRNA，但在AVPV的表达是性二态sexually dimorphic，即母小鼠的表达高于雄小鼠。除性成熟变化外，Kisspep-tin在下丘脑不同核团也呈现不同的表达。性腺摘除增加Kiss1在弓状核的表达，性腺类固醇处理减少在弓状核的表达，恢复至完整动物的水平，这提示弓状核的Kisspeptin调节性腺类固醇对GnRH分泌的负反馈。,3 Kisspeptin分布定位,Kisspeptin神经元在小鼠主要位于弓状核、室周核和,相反，性腺摘除减少Kiss1在AVPV的表达，性腺类固醇

16、处理恢复其表达，提示在AVPV，Kisspe-ptin介导正反馈。在羊，Kiss-1表达细胞主要位于弓状核，少数细胞位于视前区（POA）。Kanda等人报道，Medaka（非哺乳动物）Kiss-1基因在下丘脑后室周核和腹侧结节核（NVT）神经元表达；NVT的Kiss-1神经元呈现性二态，在繁殖条件下，雄性神经元的数目大于雌性；NVT神经元的数目而不是后室周核神经元的数目受卵巢雌激素的正反馈条件。,3 Kisspeptin分布定位,相反，性腺摘除减少Kiss1在AVPV的表达，性腺类固醇,班马鱼的Kiss-1 mRNA在间脑和中脑高表达，在后脑中等表达，在端脑和垂体低表达，在胰和肠前部也有表达。

17、Ramaswamy等人报导，猕猴Kisspeptin神经元胞体仅位于下丘脑内侧基底部（MBH），主要在弓状核的后2/3。在MBH，Kisspetin轴突与GnRH神经元接触。Kisspetin神经元的性二态及其与GnRH和性激素受体的密切关系，均为其参与生殖调控提供了形态学资料。,3 Kisspeptin分布定位,班马鱼的Kiss-1 mRNA在间脑和中脑高表达，在后脑,1999年，Lee等人在大鼠发现了一个孤儿G蛋白藕联受体，命名为GPR54，具有7个跨膜结构域。大鼠的GPR54蛋白与甘丙肽受体（GALR）家族有较高的同源性，与GALR1和GALR3的同源性为45，与GALR2的为44。但G

18、PR54与甘丙肽和甘丙肽样肽无亲和力。2001年发现了人GPR54的同源受体，命名为hOT7T175和AXOR12，并发现Kisspeptin/metastin为GPR54内源性配体。,4 Kisspeptin受体,1999年，Lee等人在大鼠发现了一个孤儿G蛋白藕联受体,人的hOT7T175和AXOR12与大鼠的GPR54氨基酸的同源性为81，与小鼠的为85，与人GALR1、GALR2和GALR3氨基酸的同源性分别为28、30和30。人GPR54基因定位于染色体19 p13.3，包括5个外显子和4个内含子，开放阅读框长1197 bp，编码398个氨基酸。牛蛙的GPR54（bfGPR54）cD

19、NA编码379个氨基酸的G蛋白藕联受体，bfGPR54与哺乳动物的GPR54氨基酸有4546的同源性，与鱼类的有7074的同源性。,4 Kisspeptin受体,人的hOT7T175和AXOR12与大鼠的GPR54氨基,Biran等人报道，班马鱼有2种Kisspeptin受体（Kiss1 r），即Kiss1ra和Kiss1rb。Kiss1ra和Kiss1rb cDNA的开放阅读框分别为1068和1095 bp，编码355和364个氨基酸。Kiss1r属于甘丙肽受体家族，与相关的甘丙肽受体（GAL R1、GALR2和GALR3）同源性为45。班马鱼的Kiss1ra与其他鱼族的Kiss1r同源性为

20、91，但与哺乳动物的同源性为5658。Kiss1rb与其他已知的鱼族的Kiss1r的同源性仅为60，与哺乳动物的同源性为5356。Kiss1ra和Kiss1rb的同源性为60.8。大鼠的GPR54基因定位于7q11，小鼠的定位于10C1。,4 Kisspeptin受体,Biran等人报道，班马鱼有2种Kisspeptin受体,4 Kisspeptin受体,箭头示N-糖基化位点，跨膜区用TM1-7表示,4 Kisspeptin受体箭头示N-糖基化位点，跨膜区,4 Kisspeptin受体,相同的氨基酸用黑点表示，7个跨膜结构域（TM1-7）用方框表示，N-糖基化位点用下划线表示，PKC潜在的磷酸

21、化位点用粗体表示。,4 Kisspeptin受体相同的氨基酸用黑点表示，7个,GPR54广泛分布于人和动物的多种器官组织。Kotani 等人报导，人GPR54 mRNA在胎盘、垂体、脊髓和胰表达丰富，在其他组织包括不同的脑部（丘脑、尾状核、黑质、海马、杏仁核、胼胝体、小脑）、胃、小肠、胸腺、脾、肺、睾丸、肾和胎儿肝表达水平低。Ohtaki等人报导，Kisspeptin受体（hOT7T175）在胰和胎盘表达水平最高，在脾、外周血白细胞（PBL）、睾丸和淋巴结表达水平中等。Muir等人报导，Kisspeptin受体（AXOR12） mRNA在人体组织内广泛表达，在胎盘、脑和垂体高水平表达，在淋巴细

22、胞、胰和脂肪组织低水平表达；脑内主要在杏仁核、伏隔核nucleus accumbens septi、海马和扣带回表达。,5 Kisspeptin受体的分布定位,GPR54广泛分布于人和动物的多种器官组织。Kotani,AXOR12免疫活性见于大脑皮质、丘脑、脑桥-延髓和小脑；在大脑皮质，AXOR12免疫活性见于第、和层大量的锥体神经元；在基底神经节（尾状核、壳、苍白球、黑质），主要为AXOR12免疫阳性纤维和突起；在小脑，AXOR12免疫活性主要定位于蒲肯野氏细胞表面及其尖树突，少数在小脑深核细胞；在脑桥延髓，AXOR12免疫活性见于许多核团，包括中缝核、下橄榄核、舌下神经核。,5 Kissp

23、eptin受体的分布定位,AXOR12免疫活性见于大脑皮质、丘脑、脑桥-延髓和小脑,班马鱼Kiss1ra和Kiss1rb的分布有组织差异，两种受体均在所有脑部高表达，但Kiss1rb在非脑组织如脾、鳃、肾、肠、胰、肌肉、脂肪组织、垂体表达，而Kiss1ra仅在性腺表达，且在睾丸的表达高于卵巢。牛蛙的bfGPR54 mRNA在前脑、下丘脑和垂体高表达。上述资料表明，GPR54在下丘脑垂体性腺轴均有分布，为其参与生殖调控的结构基础。,5 Kisspeptin受体的分布定位,班马鱼Kiss1ra和Kiss1rb的分布有组织差异，两,Kisspeptin/metastin与其受体GPR54结合后，可激

24、活磷脂酶C（PLC），进而使二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解，产生三磷酸肌醇（IP3）和甘油二脂（DAG），从而使细胞内钙离子增加、花生烯酸释放、蛋白激酶C（PKC）活化、细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK1和ERK2）及p38 有丝分裂激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）磷酸化（但不刺激应激激活的蛋白激酶/c-Jun氨基端激酶SAPK/JNK），从而产生生物学作用。,6 Kisspeptin作用机制,Kisspeptin/metastin与其受体GPR54,由于GPR54

25、引起的细胞内钙离子动员不受百日咳毒素（pertussis toxin, PTX）影响，也不导致cAMP积累的变化，提示他为Gq藕联蛋白。也有人认为，Kisspeptin/GPR54系统可能还激活其他激酶，包括p42/44、髓细胞白血病I（myeloid cell leukaemia I）、钙/钙调蛋白依赖激酶（calcium/ calmodulin-dependent kinases）和酪氨酸激酶（tyrosine kinase）。 Gq不受PTX影响；Gs被CTX（霍乱毒素）激活；Gi、Go被PTX抑制；Gt被CTX激活和PTX抑制。,6 Kisspeptin作用机制,由于GPR54引起的细

26、胞内钙离子动员不受百日咳毒素（pe,Kisspeptin及其受体在脑和其他多种组织分布，具有抑制肿瘤转移、影响神经内分泌、生殖和心血管功能等生物学作用。,7 Kisspeptin的生理功能,Kisspeptin及其受体在脑和其他多种组织分布，具有,Kisspeptin为Kiss-1基因的转录产物，具有抑制肿瘤转移的作用，因此有人将其命名为metastin。通过微细胞介导技术将人的6号染色体转入转移性的恶性黑色素瘤细胞系C8161和MelJuSo，可抑制大约95的转移，但不影响肿瘤的生成和局部侵袭，进而筛选出具有抑制肿瘤转移作用的候选基因Kiss-1，他在非转移的细胞表达，在转移的母细胞系不表达

27、。由于Kisspeptin定位于1号染色体上，6号染色体上引起转移抑制的成分可能是Kisspeptin重要的调节者。,7.1 Kisspeptin对肿瘤的影响,Kisspeptin为Kiss-1基因的转录产物，具有抑,Lee等人报道，转入Kiss-1基因后，可抑制人乳腺癌细胞系MDA-MB-435的转移，但侵袭和运动不受影响（不影响细胞的增殖和迁移特性）。Kiss-1基因具有潜在的抑制膀胱癌的作用，其表达与组织病理学阶段（癌症进展）显著相关。Kiss-1基因的表达下调与胃癌肿瘤的侵袭和预后不良有关，Kiss-1低表达的胃癌患者常出现静脉侵袭、远距离转移和肿瘤复发。此外，Metastin受体在乳

28、头状甲状腺癌过度表达。,7.1 Kisspeptin对肿瘤的影响,Lee等人报道，转入Kiss-1基因后，可抑制人乳腺癌细,通过评价细胞向胎牛血清运动的细胞运动分析，表明Kisspeptin-54/Metastin抑制表达hOT7T-175细胞的趋化现象（chemotaxis）；在检测通过过滤器迁移的侵袭分析实验中，发现Kisspeptin-54抑制FCS诱导的细胞侵袭，可能是Kisspeptin通过下调MMPs介导的一个作用。细胞骨架的变化可诱导有粘性的细胞类型。在监测肌动蛋白微丝改建的分析实验中，Kisspeptin-10刺激表达大鼠GPR54的CHO细胞张力纤维（stress fiber

29、）的形成，这种作用可能通过激活G蛋白的Rho亚族起作用。,7.1 Kisspeptin对肿瘤的影响,通过评价细胞向胎牛血清运动的细胞运动分析，表明Kissp,Kisspeptin也诱导焦点粘附形成（focal adhesion formation），增加焦点粘附激酶（focal adhesion kinase）和桩蛋白paxillin的磷酸化，他们是焦点粘附形成必需的。但也有人报道Kisspeptin抑制细胞的运动和刺激细胞形态的变化，但不抑制细胞的粘附。是否Kisspeptin通过改变细胞的运动、改变粘附或两者来抑制细胞的侵袭仍有待深入研究。Becker等人报道，刺激GPR54促进凋亡，提示

30、通过阻止恶性细胞的周期和诱导凋亡部分地介导GPR54的转移抑制作用。,7.1 Kisspeptin对肿瘤的影响,Kisspeptin也诱导焦点粘附形成（focal ad,由此可见，Kisspeptin通过不同的机制抑制肿瘤的转移，且肿瘤的组织病理阶段与Kisspeptin的表达相关，随着肿瘤的进展肽水平降低，在良性和辐射生长期的肿瘤呈高表达，在更高级的临床阶段呈低表达，这对于肿瘤检测预后有一定的临床应用价值。,7.1 Kisspeptin对肿瘤的影响,由此可见，Kisspeptin通过不同的机制抑制肿瘤的转,2003年，三个独立的研究小组发现GPR54为青春期的分子开关，从此，Kisspept

31、in及其受体对生殖的调控成为研究的热点。他们通过基因结合分析发现，在具有自发的促性腺激素分泌不足引起的性腺机能减退（IHH）成员的同一家族，受体基因存在纯合型的亮氨酸到丝氨酸（L148S）突变，在具有IHH成员的不同家族，存在杂合型的R331X（X代表未确定氨基酸）和X399R突变。发生这些突变的患者，促性腺激素水平低，完全或部分缺少LH脉冲，未经历青春期，但他们对GnRH治疗起反应。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,2003年，三个独立的研究小组发现GPR54为青春期的分,Seminara等人制造了GPR54-/-小鼠，雄性小鼠的睾丸体积大大减小，发育不全的Leydig细胞，精

32、子发生停止，缺乏第二性征发育。雌性小鼠阴道开张小，不育，缺少生殖周期。卵巢大小和子宫角大大减小，卵巢仅含有早期的卵泡，无Graafian卵泡或黄体。GPR54-/-小鼠的激素轮廓与人的综合症惊人的相似，即促性腺激素水平低，但保留对外源的GnRH反应的能力。上述研究提示Kisspeptin影响GnRH的分泌或加工。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Seminara等人制造了GPR54-/-小鼠，雄性小鼠,Kisspeptin影响促性腺激素、性腺类固醇激素和GnRH的分泌。将Kisspeptin-10和Kisspeptin-54直接注入小鼠的侧脑室刺激黄体生成素（LH）和促卵泡激素（

33、FSH）的分泌，预先用GnRH拮抗剂acyline处理可阻断这种作用。在成年和青春期前的大鼠、绵羊、猴和正常男人得到类似的结果。Lents等人报道，给青春期前的母猪脑室注射Kisspeptin增加血浆LH和FSH的浓度；静脉注射可增加LH的浓度。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Kisspeptin影响促性腺激素、性腺类固醇激素和Gn,Suzuki等人报道，将Kisspeptin-10与1月龄小公牛、8月龄阉割公牛和6月龄公猪的垂体细胞孵育2小时，高浓度可刺激LH的分泌，由于低浓度GnRH可刺激LH分泌，他们认为Kisspeptin-10对牛和猪垂体细胞LH分泌有直接但较弱的刺激

34、作用。在人和大鼠，Kisspeptin刺激性腺类固醇激素高峰？这些研究提示Kisspeptin直接作用于促性腺物质（gonadotrophs），然而更有可能的是通过GnRH刺激促性腺物质。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Suzuki等人报道，将Kisspeptin-10与1月,前已述及，Kisspeptin在下丘脑、垂体、性腺轴均有分布，在下丘脑主要在弓状核（ARC）、室周核（PeN）、前腹侧室周核（AVPV）表达；大约有75的GnRH神经元共表达GPR54，大多数表达Kisspeptin的细胞也表达雌激素受体-（ER）或雄激素受体（AR）。由此可见，性激素通过其受体作用于下丘

35、脑的Kisspeptin神经元，后者通过GnRH神经元上的GPR54影响GnRH的分泌，进而调节促性腺激素的分泌。将Kisspeptin注入脑内导致GnRH直接释放入脑脊液。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,前已述及，Kisspeptin在下丘脑、垂体、性腺轴均有,Navarro等人报导，雌激素和睾酮分别抑制雌性和雄性大鼠下丘脑总Kisspeptin和GPR54 mRNA水平。Smith等人发现，在正常小鼠、阉割小鼠、阉割用睾酮处理小鼠下丘脑不同区域Kisspeptin表达的调节模式不同。在弓状核，阉割导致Kisspep-tin mRNA表达增加，但雌激素、二氢睾酮（DHT）或睾

36、酮testosterone可使其逆转。这些资料提示，在弓状核，Kisspeptin神经元是从睾酮到促性腺激素分泌负反馈环的主要调节者。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Navarro等人报导，雌激素和睾酮分别抑制雌性和雄性大,但在AVPV和室周核PeN观察到相反的结果，Kisspeptin mRNA表达降低，睾酮也可使其逆转。在AVPV和PeN，Kisspeptin的作用仅受ER介导，因为睾酮可恢复Kisspeptin的表达，而DHT则不能。在这些区域，ER可具有一定的作用，因为睾酮仍能介导其作用。在卵巢完整、摘除卵巢、摘除卵巢用雌激素处理的雌性小鼠，在弓状核观察的结果与雄小鼠一

37、致，在摘除卵巢的小鼠，Kisspeptin表达增加，雌激素处理可使其逆转；在摘除卵巢的小鼠，AVPV和PeN内Kisspeptin的表达也减少，雌激素处理可使其逆转，这似乎通过ER调节。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,但在AVPV和室周核PeN观察到相反的结果，Kisspe,如前所述，AVPV是性二态的，母小鼠的Kisspeptin神经元显著多于雄小鼠，提示它与排卵前高峰有关。弓状核与AVPV这两个不同的调节通路的功能意义有待深入研究。在小鼠，排卵由发情前期GnRH/LH高峰启动，由于GnRH神经元不表达ER，这可能通过雌激素作用于投射至GnRH神经元的表达ER的神经元来实现。

38、推测这些传入神经元位于AVPV内，在成年雌性大鼠，Kisspep-tin mRNA在发情前期在AVPV出现高峰，但在弓状核则为最低点。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,如前所述，AVPV是性二态的，母小鼠的Kisspepti,根据Kisspeptin在发情前期的表达模式以及ER mRNA在大多数Kisspeptin神经元表达，提示AVPV的Kisspeptin神经元在介导雌激素影响排卵前GnRH/LH高峰方面起一定作用。AVPV的Kisspeptin神经元通过雌激素影响排卵调节可解释AVPV内KiSS-1基因表达的性别差异，而不是弓状核。在羊上也获得类似的结果，卵巢摘除后，弓状核

39、Kiss-1 mRNA表达细胞增加，雌激素（E）处理后恢复至性腺完整动物的水平。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,根据Kisspeptin在发情前期的表达模式以及ER,孕酮（P）部分恢复Kiss-1的表达。双标记免疫组化研究显示ARC大约86的Kisspeptin免疫阳性细胞呈现孕酮受体（PR）阳性。在OVX羊，弓状核Kiss-1表达在一年中相当于乏情期的时期较低，弓状核的Kiss-1表达受雌激素和孕酮习惯水平的负调节，提示这两种激素通过改变Kisspeptin信号对GnRH的分泌进行负反馈调节。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,孕酮（P）部分恢复Kiss-1的表达

40、。双标记免疫组化研究,哺乳期间，发情周期性被抑制，主要是由于脉冲性的GnRH/LH高峰的抑制。与非哺乳大鼠相比较，哺乳大鼠弓状核Kisspeptin mRNA水平显著降低，而在AVPV，两类动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，但弓状核GPR54的水平无变化。吸允刺激诱导的弓状核Kisspeptin/GPR54表达的抑制可能与哺乳大鼠LH分泌的抑制有关。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,哺乳期间，发情周期性被抑制，主要是由于脉冲性的GnRH/,Kisspeptin对GnRH级联的激活和性腺类固醇对前脑Kisspeptin表达的反馈调节明显

41、提示Kisspe-ptin及其受体在青春启动中的作用。在青春期大、小鼠的下丘脑和AVPV及猴下丘脑的Kisspeptin表达上调，给青春前期的雌性大鼠中枢注射Kisspep-tin促进阴道开张，提示Kisspeptin直接发动青春的启动。但也有报道青春发育期间雄性的GPR54不上调。在季节性繁殖的动物，Kisspeptin可能是光周期控制的调节者。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Kisspeptin对GnRH级联的激活和性腺类固醇对前,在叙利亚仓鼠，长日照促进繁殖，短日照抑制繁殖。在短日照期的动物Kisspeptin显著降低，此作用有赖于melatonin信号，因为松果体切除能

42、阻止其下调。在母羊的弓状核，Kisspeptin mRNA的表达在乏情期较低，是由于非类固醇依赖的季节作用，这提示Kisspeptin在调控繁殖功能季节变化方面起作用。尽管Kisspeptin通路是青春期的必要条件，但不可能是唯一的守门员（gatekeeper），与其他调控青春期的物质的相互作用有待研究。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,在叙利亚仓鼠，长日照促进繁殖，短日照抑制繁殖。在短日照期,Kisspeptin刺激促性腺激素轴的作用提示它可能参与雌激素、GnRH、LH之间的正反馈环路和月经周期的调节。皮下给予Kisspeptin-54诱导青春前期雌大鼠排卵，该鼠曾用促性腺激素

43、（孕马血清）诱导卵泡成熟。Kisspeptin及其受体的表达随发情周期变化，在发情前期最低，在间情期最高。以后发现Kisspeptin及其受体在发情前期在AVPV最高，在弓状核最低。在卵巢，Kisspeptin水平在发情前期最高，除间情期短暂增加外，其他时期保持较低水平。在整个发情周期注射Kisspeptin诱导LH分泌，最大反应在发情期。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Kisspeptin刺激促性腺激素轴的作用提示它可能参与,Kinoshita等人报道，视前区局部metastin免疫完全废除了排卵前LH高峰和抑制了发情周期性cyclicity。因此，Kisspeptin及其受

44、体表达的增加对GnRH级联正反馈及排卵是关键。Kisspeptin及其受体在AVPV的表达介导发情前期GnRH高峰和排卵，而弓状核的GRP54神经元可能在GnRH/促性腺激素分泌的负反馈调节方面起作用。Winterman-tel等人发现AVPV的一群雌激素敏感神经元直接与GnRH神经元连接。可见，AVPV的GPR54神经元推动排卵事件。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,Kinoshita等人报道，视前区局部metastin免,免疫细胞化学研究显示，Kisspeptin免疫活性存在于卵巢特定的部分，包括生长和排卵前卵泡的theca、黄体的膜黄体细胞和颗粒黄体细胞、间质腺inters

45、titial gland、卵巢表面上皮和卵母细胞。有趣的是，免疫染色的模式也随发情周期变化，在发情期至发情前期早期的颗粒细胞其表达缺失，但在发情前期晚期的颗粒细胞可检测到。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,免疫细胞化学研究显示，Kisspeptin免疫活性存在于,MMPs也随发情周期呈现不同的表达，在排卵周期促进卵泡破裂，表明Kisspeptin对卵巢直接作用的可能机制是抑制MMPs，防止卵泡破裂后剩余卵巢组织紊乱的蛋白水解。Kisspeptin除了通过GnRH表达对睾丸的间接作用外，也有直接的作用。给雄性大鼠连续慢性给予Kisspeptin导致睾丸重量减轻，精细管退化，推测Ki

46、sspeptin可能改变睾丸的血流。,7.2 Kisspeptin对生殖的调节作用,MMPs也随发情周期呈现不同的表达，在排卵周期促进卵泡破,Kisspeptin影响一些激素的分泌。通过尾静脉给成年雌性大鼠注射25 g Kisspeptin-10，可显著增加血浆oxytocin水平，在注射后30 min 达到最高。给霍斯坦小母牛静脉注射1mg Kisspeptin-10增加血浆GH含量，提示Kisspeptin与促生长轴之间有重要的联系。但Lents等人报道，给青春前期猪脑室和静脉注射Kisspeptin对GH无明显影响。,7.3 Kisspeptin对内分泌的影响,Kisspeptin影响一

47、些激素的分泌。通过尾静脉给成年,在胰的A和B细胞发现Kisspeptin及其受体mRNA，Kisspeptin-54稍刺激人和小鼠胰岛最后期葡萄糖诱导的胰岛素分泌和抑制MIN6细胞胰岛素的释放。Kisspeptin-13以剂量依赖的方式减少葡萄糖诱导的胰岛素的分泌，抑制胰岛素对carbachol 和 exendin-4的反应；阻断精氨酸诱导的胰岛素的分泌，但不影响胰高血糖素和生长抑素对精氨酸的反应；提示Kisspeptin直接影响B细胞，而不是通过A或D细胞的旁分泌作用。,7.3 Kisspeptin对内分泌的影响,在胰的A和B细胞发现Kisspeptin及其受体mRNA,Kisspeptin

48、与胎盘的形成有关。在人绒毛细胞滋养层（villous cytotrophoblast）发现Kisspeptin和GPR54表达；Kisspeptin的转录表达在早期和末期胎盘无变化，但GPR54的表达在早期的胎盘高于末期胎盘，这与从怀孕早期高侵袭性的细胞向末期胎盘低侵袭性的细胞变化是一致的。与癌症显型相似，Kisspeptin抑制滋养层细胞的迁移，也与MMP-2和MMP-9的抑制有关。,7.4 Kisspeptin的其他作用,Kisspeptin与胎盘的形成有关。在人绒毛细胞滋养层,雄性和雌性Kisspeptin-54血浆正常浓度为1 fmol ml-1，对整个孕期Kisspeptin-54浓

49、度的测定发现，在第一个三个月，Kisspeptin-54含量增加1000倍，在第三个三个月，含量增加至10000倍，产后（partum）5天恢复至基础水平附近；结果提示胎盘是孕期Kisspeptin的来源。免疫组织化学染色在人胎盘转运滋养层亚型（syncytiotrophoblast）发现Kisspeptin样免疫活性，他与该肽分泌入母体血流有关。是否Kisspeptin/GPR54直接作用于侵入性滋养层还是通过分泌性滋养层的间接作用或通过两者调节胎盘的形成仍有待深入研究。Kisspeptin/GPR54可能与前惊厥（pre-eclampsia）的发病机理有关。,7.4 Kisspeptin的

50、其他作用,雄性和雌性Kisspeptin-54血浆正常浓度为1 f,Kisspeptin可能在肥胖、糖尿病和心血管疾病中扮演一定的角色。Panidis等人报道，正常体重的多囊卵巢综合症（PCOS）妇女的Kisspeptin水平高于但胰岛素抵抗低于肥胖的PCOS妇女，血浆Kisspeptin水平与体质指数（body mass index）和胰岛素抵抗指数呈负相关。在小鼠Langerhans岛，Kisspeptin及其受体存在于和细胞，但不存在于胰的外分泌细胞。将人和小鼠的胰岛暴露于Kisspeptin不影响胰岛素的基础分泌，但刺激葡萄糖诱导的胰岛素分泌。,7.4 Kisspeptin的其他作用,