Kisspeptin研究进展解析课件.ppt

1、雷治海雷治海2008年年11月月 Kisspeptin是是2001年发现的一种肽类激素，由年发现的一种肽类激素，由KiSS-1基因编码，可水解产生基因编码，可水解产生Kisspeptin-54，Kisspeptin-14、Kisspeptin-13和和Kisspeptin-10等等不同长度的酰胺化短肽，不同长度的酰胺化短肽，C端具有精氨酸和苯丙端具有精氨酸和苯丙氨酸。氨酸。GPR54为为Kisspeptin的受体，属的受体，属G蛋白耦蛋白耦联受体。联受体。Kisspeptin及其受体在脑和多种组织器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、调节生官分布，具有影响癌细胞的生长和

2、转移、调节生殖功能和影响内分泌等作用殖功能和影响内分泌等作用。1、Kisspeptin及其受体的发现及其受体的发现2、Kisspeptin生物学特性生物学特性3、Kisspeptin分布定位分布定位4、Kisspeptin受体受体5、Kisspeptin受体的分布定位受体的分布定位6、Kisspeptin的作用机制的作用机制7、Kisspeptin的生理功能的生理功能8、研究展望、研究展望 恶性肿瘤细胞从原始病灶向附近或远处转移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。移控制基因的研究是

3、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等人发现，通过微细胞介导染色体转移技术（microcell-mediated chromosome transfer）将）将人的人的6号染色体导入转移性黑色素瘤细胞系号染色体导入转移性黑色素瘤细胞系C8161或或MelJuSo，至少可抑制，至少可抑制95的转移，但不影响的转移，但不影响肿瘤的产生。肿瘤的产生。1996年，他们应用改良的差减杂交技术年，他们应用改良的差减杂交技术（modified subtractive hybridization technique）寻找寻找6号染色体号染色体/黑色素瘤细胞杂交系的转移

4、抑制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基因，筛选了几个候选转移抑制cDNA，其中一，其中一个克隆仅在非转移的个克隆仅在非转移的neo6/C8161.1细胞表达，在细胞表达，在转移的黑色素瘤细胞系不表达，命名为转移的黑色素瘤细胞系不表达，命名为KiSS-1。KiSS-1中的中的“SS”表示抑制物序列表示抑制物序列（suppres-sor sequence），），“Ki”为一个前缀，为一个前缀，表示该基因发现于表示该基因发现于 Hershey巧克力巧克力“Kiss”的家的家乡宾夕法尼亚州乡宾夕法尼亚州Hershey。KiSS-1 cDNA具有一具有一个开放阅读框，编码含个开放

5、阅读框，编码含164个氨基酸的蛋白质，个氨基酸的蛋白质，预计分子质量为预计分子质量为18 kd。将全长的。将全长的KiSS-1 cDNA转转入入C8161黑色素瘤细胞，能以表达依赖的方式抑黑色素瘤细胞，能以表达依赖的方式抑制转移制转移。1999年，年，Lee等人在大鼠发现了一个等人在大鼠发现了一个G蛋白蛋白藕联受体，命名为藕联受体，命名为GPR54。2001年，年，Masato Kotani等人在寻找等人在寻找GPR54的内源性配体。他们发的内源性配体。他们发现三个分别含有现三个分别含有54、14和和13个氨基酸的多肽，其个氨基酸的多肽，其C端具有端具有RF酰胺，为黑色素瘤细胞转移抑制基因酰胺

6、，为黑色素瘤细胞转移抑制基因KiSS-1的产物，命名为的产物，命名为Kisspeptin，相应的肽分，相应的肽分别称为别称为Kisspeptin-54、Kisspeptin-14和和Kisspep-tin-13。这些。这些Kisspeptin与与GPR54均有较高的亲和均有较高的亲和力。力。同年同年Tetsuya Ohtaki等人从人胎盘分离了由等人从人胎盘分离了由KiSS-1基因编码的含有基因编码的含有54个氨基酸残基的多肽，个氨基酸残基的多肽，为人孤儿为人孤儿G蛋白耦联受体（蛋白耦联受体（hOT7T175）的内源）的内源性配体，因为他抑制黑色素瘤和乳腺癌细胞的转性配体，因为他抑制黑色素瘤和

7、乳腺癌细胞的转移移metastasis，命名为，命名为metastin。Metastin抑制表抑制表达达hOT7T175细胞的趋化现象、入侵和转移。细胞的趋化现象、入侵和转移。2001年，年，Muir等人报道，他们克隆了一个人的孤等人报道，他们克隆了一个人的孤儿儿G蛋白耦联受体，命名为蛋白耦联受体，命名为AXOR12，与大鼠的，与大鼠的孤儿受体孤儿受体GPR54有有81的同源性。的同源性。该受体可被该受体可被KiSS-1基因编码的前体肽的一些基因编码的前体肽的一些分泌片段激活。由此可见，分泌片段激活。由此可见，Metastin和和Kisspep-tin均为均为KiSS-1基因的表达产物，基因的

8、表达产物，Metastin只是其只是其中的一种，即中的一种，即Kisspeptin-54；hOT7T175、AXOR12和和GPR54均为均为KisspeptinMetastin的的受体，只是不同研究者在人和动物上采用的名称受体，只是不同研究者在人和动物上采用的名称不同而已。现在文献中多采用不同而已。现在文献中多采用Kisspeptin和和GPR54。Kisspeptin是由是由KiSS-1基因编码的肽类激素。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等人通过辐射杂交标记和荧光原位杂交分析确定人确定人KiSS-1基因定位于基因定位于1号染色体长臂的号染色体长臂的1q32

9、区，其基因结构包括区，其基因结构包括4个外显子和个外显子和3个内含子，前个内含子，前两个外显子基因不被翻译，后两个外显子部分翻两个外显子基因不被翻译，后两个外显子部分翻译，第译，第1个外显子含个外显子含109个未编码碱基，第个未编码碱基，第2个外个外显子含显子含91个未编码碱基，第个未编码碱基，第3个外显子含有个外显子含有38个个未编码碱基和未编码碱基和103个翻译碱基，第个翻译碱基，第4个外显子最大，个外显子最大，含有含有335个翻译碱基和个翻译碱基和121个未翻译碱基。个未翻译碱基。West等人报道的开放阅读框比等人报道的开放阅读框比Jeong-Hyung Lee等人的短，长等人的短，长1

10、45个氨基酸。在个氨基酸。在105112个氨个氨基酸位置具有酪氨酸激酶磷酸化位点和基酸位置具有酪氨酸激酶磷酸化位点和REKDLPNY序列，在序列，在118123个氨基酸位置具个氨基酸位置具有有N-myristoylation肉豆蔻酰化位点和肉豆蔻酰化位点和GLRFGK序列，在序列，在5456和和6163个氨基酸位置有共同的个氨基酸位置有共同的PKC磷酸化位点磷酸化位点S/T-X-R/K，在，在6669个氨基个氨基酸位置具有共同的酸位置具有共同的PKA磷酸化位点磷酸化位点R/K2-X-S/T。据文献报道，大鼠的。据文献报道，大鼠的Kiss-1基因定位于基因定位于13q13，小鼠的定位于，小鼠的定

11、位于1E4。在结构上，在结构上，KiSS-1基因具有分泌神经肽的所有特点，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。其编码的编码的145个氨基酸中，前个氨基酸中，前19个为信号肽，个为信号肽，56 57位的位的RK和和66 67位的位的RR为潜在的双碱基分裂位点，为潜在的双碱基分裂位点，122 124位的位的GKR为分裂为分裂/酰胺化位点，分泌肽位于酰胺化位点，分泌肽位于68 121位之间，分泌肽可水解形成不同大小的肽

12、片段，位之间，分泌肽可水解形成不同大小的肽片段，C端具有端具有精氨酸和苯丙氨酸，总称精氨酸和苯丙氨酸，总称Kisspeptins，包括，包括Kisspeptin-54 KiSS-1-(68-121)或或metastin，Kisspeptin-14，Kisspeptin-13，Kisspeptin-10KiSS-1-(112-121)或或metastin(45-54)，等等。，等等。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基因及其不同大小的基因及其不同大小的Kisspeptin氨基

13、酸序列氨基酸序列 Kisspeptin N端部分对受体的结合是非必需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。护其免受水解消化等。C端部分与受体的高效结端部分与受体的高效结合及激活受体有关；合及激活受体有关；C端酰胺化的序列主要与受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。体的相互作用有关，未酰胺化的形式活性很低。N端截断的肽如端截断的肽如Kisspeptin-10metastin(45-54)和和metastin(40-54)，其活性比全长的，其活性比全长的Kisspeptin/me

14、tastin高高310倍，但长度减至最后倍，但长度减至最后8肽肽KiSS-1-(114-121)其功能活性大大降低，其功能活性大大降低，推测第推测第112位的酪氨酸位的酪氨酸Tyr和第和第113位的天冬位的天冬酰胺酰胺Asn均在受体相互作用和激活方面起重要作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，提示最有关的药理用。肽链延长活性降低较小，提示最有关的药理学位点在学位点在C端第端第112121个氨基酸。个氨基酸。Kisspeptin-54、Kisspeptin-14、Kisspeptin-13和和Kisspeptin-10等与等与GPR54有相同的亲和力和效力。非洲蟾蜍有相同

15、的亲和力和效力。非洲蟾蜍属属Kisspeptin C端十肽与鱼类的端十肽与鱼类的Kisspeptin-10氨氨基酸的同源性比哺乳类的高。基酸的同源性比哺乳类的高。Biran等人报道，班马鱼的等人报道，班马鱼的KiSS-1基因定位于基因定位于11号染号染色体，由色体，由2个外显子和个外显子和1个内含子组成，外显子个内含子组成，外显子1长长115 bp，含含30个非编码碱基、翻译起始点和个非编码碱基、翻译起始点和85个编码碱基；外显个编码碱基；外显子子2长长487 bp，含，含265个编码碱基、翻译终止密码和多聚个编码碱基、翻译终止密码和多聚腺苷化腺苷化polyadenylation信号；内含子长

16、信号；内含子长1168 bp，Kiss-1 cDNA开放阅读框长开放阅读框长342 bp（116个氨基酸），信号肽长个氨基酸），信号肽长17个氨基酸；班马鱼的个氨基酸；班马鱼的Kiss-1 cDNA蛋白质编码序列与负蛋白质编码序列与负鼠和非洲蟾蜍属鼠和非洲蟾蜍属Kiss-1蛋白序列同源性为蛋白序列同源性为5365，与哺，与哺乳动物乳动物Kiss-1蛋白的仅为蛋白的仅为3747。负鼠与非洲蟾蜍属的。负鼠与非洲蟾蜍属的相似性为相似性为60.2，而负鼠与班马鱼的为，而负鼠与班马鱼的为47.5。但他们。但他们C端端10个氨基酸残基的相似性高达个氨基酸残基的相似性高达80。已对人、鼠、绵羊、猕猴、已对人

17、、鼠、绵羊、猕猴、medaka、鱼等、鱼等Kisspeptin的分布定位做了研究。的分布定位做了研究。Ohtaki等人用等人用RT-PCR研究发现，研究发现，KiSS-1基因在人的胎盘表达基因在人的胎盘表达水平最高，其次为睾丸，在胰、肝、小肠表达水水平最高，其次为睾丸，在胰、肝、小肠表达水平中等。平中等。Muir等人报导，等人报导，KiSS-1mRNA主要在人主要在人胎盘表达，在整个中枢神经系统也广泛表达（在胎盘表达，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、核和小脑表达较高，

18、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）。较低，在脊髓表达非常少）。Kisspeptin神经元在小鼠主要位于弓状核、室神经元在小鼠主要位于弓状核、室周核和前腹侧室周核周核和前腹侧室周核AVPV，前背侧视前区和终纹，前背侧视前区和终纹床核的一些神经元也表达床核的一些神经元也表达KiSS-1mRNA。尽管雌、。尽管雌、雄小鼠均在这雄小鼠均在这5个区域表达个区域表达Kiss1 mRNA，但在，但在AVPV的表达是的表达是性二态性二态sexually dimorphic，即母小，即母小鼠的表达高于雄小鼠。除性

19、成熟变化外，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。性腺摘除在下丘脑不同核团也呈现不同的表达。性腺摘除增加增加Kiss1在弓状核的表达，性腺类固醇处理减少在弓状核的表达，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，这提示在弓状核的表达，恢复至完整动物的水平，这提示弓状核的弓状核的Kisspeptin调节性腺类固醇对调节性腺类固醇对GnRH分泌分泌的负反馈。的负反馈。相反，性腺摘除减少相反，性腺摘除减少Kiss1在在AVPV的表达，性的表达，性腺类固醇处理恢复其表达，提示在腺类固醇处理恢复其表达，提示在AVPV，Kisspe-pti

20、n介导正反馈。在羊，介导正反馈。在羊，Kiss-1表达细胞主要位于表达细胞主要位于弓状核，少数细胞位于视前区（弓状核，少数细胞位于视前区（POA）。）。Kanda等等人报道，人报道，Medaka（非哺乳动物）（非哺乳动物）Kiss-1基因在下丘基因在下丘脑后室周核和腹侧结节核（脑后室周核和腹侧结节核（NVT）神经元表达；）神经元表达；NVT的的Kiss-1神经元呈现性二态，在繁殖条件下，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；雄性神经元的数目大于雌性；NVT神经元的数目而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不是后室周核神经元的数目受卵巢雌激素的正反馈条件

21、条件。班马鱼的班马鱼的Kiss-1 mRNA在间脑和中脑高表达，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。前部也有表达。Ramaswamy等人报导，猕猴等人报导，猕猴Kisspeptin神经元胞体仅位于下丘脑内侧基底部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），主要在弓状核的后2/3。在。在MBH，Kisspetin轴突与轴突与GnRH神经元接触。神经元接触。Kisspetin神经神经元的性二态及其与元的性二态及其与GnRH和性激素受体的密切关系，和性激素受体的密切关系，均为其参与生殖调控提供了

22、形态学资料。均为其参与生殖调控提供了形态学资料。1999年，年，Lee等人在大鼠发现了一个孤儿等人在大鼠发现了一个孤儿G蛋蛋白藕联受体，命名为白藕联受体，命名为GPR54，具有，具有7个跨膜结构域。个跨膜结构域。大鼠的大鼠的GPR54蛋白与甘丙肽受体（蛋白与甘丙肽受体（GALR）家族有）家族有较高的同源性，与较高的同源性，与GALR1和和GALR3的同源性为的同源性为45，与，与GALR2的为的为44。但。但GPR54与甘丙肽和甘与甘丙肽和甘丙肽样肽无亲和力。丙肽样肽无亲和力。2001年发现了人年发现了人GPR54的同源的同源受体，命名为受体，命名为hOT7T175和和AXOR12，并发现，并

23、发现Kisspeptin/metastin为为GPR54内源性配体。内源性配体。人的人的hOT7T175和和AXOR12与大鼠的与大鼠的GPR54氨氨基酸的同源性为基酸的同源性为81，与小鼠的为，与小鼠的为85，与人，与人GALR1、GALR2和和GALR3氨基酸的同源性分别为氨基酸的同源性分别为28、30和和30。人。人GPR54基因定位于染色体基因定位于染色体19 p13.3，包括，包括5个外显子和个外显子和4个内含子，开放阅读框个内含子，开放阅读框长长1197 bp，编码，编码398个氨基酸。牛蛙的个氨基酸。牛蛙的GPR54（bfGPR54）cDNA编码编码379个氨基酸的个氨基酸的G蛋

24、白藕联蛋白藕联受体，受体，bfGPR54与哺乳动物的与哺乳动物的GPR54氨基酸有氨基酸有4546的同源性，与鱼类的有的同源性，与鱼类的有7074的同源性。的同源性。Biran等人报道，班马鱼有等人报道，班马鱼有2种种Kisspeptin受体（受体（Kiss1 r），即），即Kiss1ra和和Kiss1rb。Kiss1ra和和Kiss1rb cDNA的开放的开放阅读框分别为阅读框分别为1068和和1095 bp，编码，编码355和和364个氨基酸。个氨基酸。Kiss1r属于甘丙肽受体家族，与相关的甘丙肽受体（属于甘丙肽受体家族，与相关的甘丙肽受体（GAL R1、GALR2和和GALR3）同源性

25、为）同源性为45。班马鱼的。班马鱼的Kiss1ra与其他鱼族的与其他鱼族的Kiss1r同源性为同源性为91，但与哺乳动物的同源性，但与哺乳动物的同源性为为5658。Kiss1rb与其他已知的鱼族的与其他已知的鱼族的Kiss1r的同源性的同源性仅为仅为60，与哺乳动物的同源性为，与哺乳动物的同源性为5356。Kiss1ra和和Kiss1rb的同源性为的同源性为60.8。大鼠的。大鼠的GPR54基因定位于基因定位于7q11，小鼠的定位于小鼠的定位于10C1。箭头示N-糖基化位点，跨膜区用TM1-7表示 相同的氨基酸用黑点表示，相同的氨基酸用黑点表示，7个跨膜结构域（个跨膜结构域（TM1-7）用方框

26、表示，）用方框表示，N-糖基化位点用下划线表示，糖基化位点用下划线表示，PKC潜在的磷酸化位点用粗体表示。潜在的磷酸化位点用粗体表示。GPR54广泛分布于人和动物的多种器官组织。广泛分布于人和动物的多种器官组织。Kotani 等人报导，人等人报导，人GPR54 mRNA在胎盘、垂体、脊髓和胰表达在胎盘、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、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、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。肺、睾丸、肾和胎儿肝表达水平低。Ohtak

27、i等人报导，等人报导，Kisspeptin受体（受体（hOT7T175）在胰和胎盘表达水平最高，）在胰和胎盘表达水平最高，在脾、外周血白细胞（在脾、外周血白细胞（PBL）、睾丸和淋巴结表达水平中等。）、睾丸和淋巴结表达水平中等。Muir等人报导，等人报导，Kisspeptin受体（受体（AXOR12）mRNA在人体在人体组织内广泛表达，在胎盘、脑和垂体高水平表达，在淋巴组织内广泛表达，在胎盘、脑和垂体高水平表达，在淋巴细胞、胰和脂肪组织低水平表达；脑内主要在杏仁核、伏细胞、胰和脂肪组织低水平表达；脑内主要在杏仁核、伏隔核隔核nucleus accumbens septi、海马和扣带回表达。、海

28、马和扣带回表达。AXOR12免疫活性见于大脑皮质、丘脑、脑桥免疫活性见于大脑皮质、丘脑、脑桥-延髓和小脑；在大脑皮质，延髓和小脑；在大脑皮质，AXOR12免疫活性见免疫活性见于第于第、和和层大量的锥体神经元；在基底神经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，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，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，少数在小脑深核细胞；在脑桥延髓，AXOR12免疫免疫活性见于许多核团，包

29、括中缝核、下橄榄核、舌下活性见于许多核团，包括中缝核、下橄榄核、舌下神经核。神经核。班马鱼班马鱼Kiss1ra和和Kiss1rb的分布有组织差异，的分布有组织差异，两种受体均在所有脑部高表达，但两种受体均在所有脑部高表达，但Kiss1rb在非脑在非脑组织如脾、鳃、肾、肠、胰、肌肉、脂肪组织、垂组织如脾、鳃、肾、肠、胰、肌肉、脂肪组织、垂体表达，而体表达，而Kiss1ra仅在性腺表达，且在睾丸的表仅在性腺表达，且在睾丸的表达高于卵巢。牛蛙的达高于卵巢。牛蛙的bfGPR54 mRNA在前脑、下丘在前脑、下丘脑和垂体高表达。上述资料表明，脑和垂体高表达。上述资料表明，GPR54在下丘脑在下丘脑垂体性

30、腺轴均有分布，为其参与生殖调控的结垂体性腺轴均有分布，为其参与生殖调控的结构基础。构基础。Kisspeptin/metastin与其受体与其受体GPR54结合后，结合后，可激活磷脂酶可激活磷脂酶C（PLC），进而使二磷酸磷脂酰肌），进而使二磷酸磷脂酰肌醇（醇（PIP2）水解，产生三磷酸肌醇（）水解，产生三磷酸肌醇（IP3）和甘油）和甘油二脂（二脂（DAG），从而使细胞内钙离子增加、花生烯），从而使细胞内钙离子增加、花生烯酸释放、蛋白激酶酸释放、蛋白激酶C（PKC）活化、细胞外信号调）活化、细胞外信号调节激酶（节激酶（extracellular signal-regulated kinase，E

31、RK1和和ERK2）及）及p38 有丝分裂激活蛋白激酶有丝分裂激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）磷酸）磷酸化（但不刺激应激激活的蛋白激酶化（但不刺激应激激活的蛋白激酶/c-Jun氨基端激氨基端激酶酶SAPK/JNK），从而产生生物学作用。），从而产生生物学作用。由于由于GPR54引起的细胞内钙离子动员不受百日引起的细胞内钙离子动员不受百日咳毒素（咳毒素（pertussis toxin,PTX）影响，也不导致）影响，也不导致cAMP积累的变化，提示他为积累的变化，提示他为Gq藕联蛋白。也有人藕联蛋白。也有人认为，认为，Kisspeptin/

32、GPR54系统可能还激活其他激酶，系统可能还激活其他激酶，包括包括p42/44、髓细胞白血病、髓细胞白血病I（myeloid cell leukaemia I）、钙）、钙/钙调蛋白依赖激酶（钙调蛋白依赖激酶（calcium/calmodulin-dependent kinases）和酪氨酸激酶）和酪氨酸激酶（tyrosine kinase）。）。Gq不受不受PTX影响；影响；Gs被被CTX（霍乱毒素）激活；（霍乱毒素）激活；Gi、Go被被PTX抑制；抑制；Gt被被CTX激活和激活和PTX抑制。抑制。Kisspeptin及其受体在脑和其他多种组织分布，及其受体在脑和其他多种组织分布，具有抑制肿瘤

33、转移、影响神经内分泌、生殖和心血具有抑制肿瘤转移、影响神经内分泌、生殖和心血管功能等生物学作用。管功能等生物学作用。Kisspeptin为为Kiss-1基因的转录产物，具有抑制基因的转录产物，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通过微细胞介导技术将人的6号染色体转入转移性号染色体转入转移性的恶性黑色素瘤细胞系的恶性黑色素瘤细胞系C8161和和MelJuSo，可抑制，可抑制大约大约95的转移，但不影响肿瘤的生成和局部侵袭，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进而筛选出具有抑

34、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，他在非转移的细胞表达，在转移的母细胞系不表达。由于表达。由于Kisspeptin定位于定位于1号染色体上，号染色体上，6号染号染色体上引起转移抑制的成分可能是色体上引起转移抑制的成分可能是Kisspeptin重要重要的调节者。的调节者。Lee等人报道，转入等人报道，转入Kiss-1基因后，可抑制人乳基因后，可抑制人乳腺癌细胞系腺癌细胞系MDA-MB-435的转移，但侵袭和运动不的转移，但侵袭和运动不受影响（不影响细胞的增殖和迁移特性）。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

35、，其表达与组织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。病理学阶段（癌症进展）显著相关。Kiss-1基因的基因的表达下调与胃癌肿瘤的侵袭和预后不良有关，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，和肿瘤复发。此外，Metastin受体在乳头状甲状腺受体在乳头状甲状腺癌过度表达。癌过度表达。通过评价细胞向胎牛血清运动的细胞运动分析，通过评价细胞向胎牛血清运动的细胞运动分析，表明表明Kisspeptin-54/Metastin抑制表达抑制表达hOT7T-1

36、75细细胞的趋化现象（胞的趋化现象（chemotaxis）；在检测通过过滤器）；在检测通过过滤器迁移的侵袭分析实验中，发现迁移的侵袭分析实验中，发现Kisspeptin-54抑制抑制FCS诱导的细胞侵袭，可能是诱导的细胞侵袭，可能是Kisspeptin通过下调通过下调MMPs介导的一个作用。细胞骨架的变化可诱导有介导的一个作用。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粘性的细胞类型。在监测肌动蛋白微丝改建的分析实验中，实验中，Kisspeptin-10刺激表达大鼠刺激表达大鼠GPR54的的CHO细胞张力纤维（细胞张力纤维（stress fiber）的形成，这种作用可）

37、的形成，这种作用可能通过激活能通过激活G蛋白的蛋白的Rho亚族起作用。亚族起作用。Kisspeptin也诱导焦点粘附形成（也诱导焦点粘附形成（focal adhesion formation），增加焦点粘附激酶（），增加焦点粘附激酶（focal adhesion kinase）和桩蛋白）和桩蛋白paxillin的磷酸化，他们的磷酸化，他们是焦点粘附形成必需的。但也有人报道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。是否细胞的粘附。是否Kisspeptin通过改变细胞的运动、通过改变细胞

38、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。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，刺激等人报道，刺激GPR54促进凋亡，提示通过促进凋亡，提示通过阻止恶性细胞的周期和诱导凋亡部分地介导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。的转移抑制作用。由此可见，由此可见，Kisspeptin通过不同的机制抑制肿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瘤的转移，且肿瘤的组织病理阶段与Kisspeptin的的表达相关，随着肿瘤的进展肽水平降低，在良性和表达相关，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

39、阶段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呈低表达，这对于肿瘤检测预后有一定的临床应用价值。价值。2003年，三个独立的研究小组发现年，三个独立的研究小组发现GPR54为青为青春期的分子开关，从此，春期的分子开关，从此，Kisspeptin及其受体对生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（腺机能减退（IHH）成员的同一家族，受体基因存）成员的同一家族，受体基因存在纯合型的亮氨酸到丝氨酸

40、（在纯合型的亮氨酸到丝氨酸（L148S）突变，在具）突变，在具有有IHH成员的不同家族，存在杂合型的成员的不同家族，存在杂合型的R331X（X代表未确定氨基酸）和代表未确定氨基酸）和X399R突变。发生这些突变突变。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，但他们脉冲，未经历青春期，但他们对对GnRH治疗起反应。治疗起反应。Seminara等人制造了等人制造了GPR54-/-小鼠，雄性小鼠小鼠，雄性小鼠的睾丸体积大大减小，发育不全的的睾丸体积大大减小，发育不全的Leydig细胞，精细胞，精子发生停止，缺乏第二性征发育。雌

41、性小鼠阴道开子发生停止，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，无大减小，卵巢仅含有早期的卵泡，无Graafian卵泡卵泡或黄体。或黄体。GPR54-/-小鼠的激素轮廓与人的综合症惊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。上述研究提示反应的能力。上述研究提示Kisspeptin影响影响GnRH的分泌或加工。的分泌或加工。Kisspeptin影响促性腺激素、性腺类固醇激素影响促性腺激素、性腺类

42、固醇激素和和GnRH的分泌。将的分泌。将Kisspeptin-10和和Kisspeptin-54直接注入小鼠的侧脑室直接注入小鼠的侧脑室刺激刺激黄体生成素（黄体生成素（LH）和）和促卵泡激素（促卵泡激素（FSH）的分泌，预先用）的分泌，预先用GnRH拮抗剂拮抗剂acyline处理可阻断这种作用。在成年和青春期前的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。大鼠、绵羊、猴和正常男人得到类似的结果。Lents等人报道，给青春期前的母等人报道，给青春期前的母猪猪脑室注射脑室注射Kisspeptin增加血浆增加血浆LH和和FSH的浓度；静脉注射可的浓度；静脉注射可增加

43、增加LH的浓度。的浓度。Suzuki等人报道，将等人报道，将Kisspeptin-10与与1月龄小月龄小公牛、公牛、8月龄阉割月龄阉割公牛公牛和和6月龄公月龄公猪的垂体细胞孵育猪的垂体细胞孵育2小时，高浓度可小时，高浓度可刺激刺激LH的分泌，由于低浓度的分泌，由于低浓度GnRH可刺激可刺激LH分泌，他们认为分泌，他们认为Kisspeptin-10对牛对牛和猪垂体细胞和猪垂体细胞LH分泌有直接但较弱的刺激作用。分泌有直接但较弱的刺激作用。在人和大鼠，在人和大鼠，Kisspeptin刺激性腺类固醇激素高峰？刺激性腺类固醇激素高峰？这些研究提示这些研究提示Kisspeptin直接作用于促性腺物质直接

44、作用于促性腺物质（gonadotrophs），然而更有可能的是通过），然而更有可能的是通过GnRH刺激促性腺物质。刺激促性腺物质。前已述及，前已述及，Kisspeptin在下丘脑、垂体、性腺在下丘脑、垂体、性腺轴均有分布，在下丘脑主要在弓状核（轴均有分布，在下丘脑主要在弓状核（ARC）、室）、室周核（周核（PeN）、前腹侧室周核（）、前腹侧室周核（AVPV）表达；大）表达；大约有约有75的的GnRH神经元共表达神经元共表达GPR54，大多数表，大多数表达达Kisspeptin的细胞也表达雌激素受体的细胞也表达雌激素受体-（ER）或雄激素受体（或雄激素受体（AR）。由此可见，性激素通过其）。由此

45、可见，性激素通过其受体作用于下丘脑的受体作用于下丘脑的Kisspeptin神经元，后者通过神经元，后者通过GnRH神经元上的神经元上的GPR54影响影响GnRH的分泌，进而的分泌，进而调节促性腺激素的分泌。将调节促性腺激素的分泌。将Kisspeptin注入脑内导注入脑内导致致GnRH直接释放入脑脊液。直接释放入脑脊液。Navarro等人报导，雌激素和睾酮分别抑制雌等人报导，雌激素和睾酮分别抑制雌性和雄性大鼠下丘脑总性和雄性大鼠下丘脑总Kisspeptin和和GPR54 mRNA水平。水平。Smith等人发现，在正常小鼠、阉割小鼠、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

46、阉割用睾酮处理小鼠下丘脑不同区域Kisspeptin表表达的调节模式不同。在弓状核，阉割导致达的调节模式不同。在弓状核，阉割导致Kisspep-tin mRNA表达增加，但雌激素、二氢睾酮（表达增加，但雌激素、二氢睾酮（DHT）或睾酮或睾酮testosterone可使其逆转。这些资料提示，在可使其逆转。这些资料提示，在弓状核，弓状核，Kisspeptin神经元是从睾酮到促性腺激素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。分泌负反馈环的主要调节者。但在但在AVPV和室周核和室周核PeN观察到相反的结果，观察到相反的结果，Kisspeptin mRNA表达降低，睾酮也可使其逆转。表达降低

47、，睾酮也可使其逆转。在在AVPV和和PeN，Kisspeptin的作用仅受的作用仅受ER介导，介导，因为睾酮可恢复因为睾酮可恢复Kisspeptin的表达，而的表达，而DHT则不能。则不能。在这些区域，在这些区域，ER可具有一定的作用，因为睾酮仍可具有一定的作用，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致，在摘除卵巢的小鼠，雄小鼠一致，在摘除卵巢的小鼠，Kisspeptin表达表达增加，雌激素处理可使其逆转；在摘除卵巢的小鼠，增加，雌激素处理

48、可使其逆转；在摘除卵巢的小鼠，AVPV和和PeN内内Kisspeptin的表达也减少，雌激素处的表达也减少，雌激素处理可使其逆转，这似乎理可使其逆转，这似乎通过通过ER调节。调节。如前所述，如前所述，AVPV是性二态的，母小鼠的是性二态的，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。弓状核与前高峰有关。弓状核与AVPV这两个不同的调节通这两个不同的调节通路的功能意义有待深入研究。在小鼠，排卵由发情路的功能意义有待深入研究。在小鼠，排卵由发情前期前期GnRH/LH高峰启动，由于高峰启动，由于GnRH神经元不表神经元不表达达ER，这可

49、能通过雌激素作用于投射至，这可能通过雌激素作用于投射至GnRH神神经元的表达经元的表达ER的神经元来实现。推测这些传入神的神经元来实现。推测这些传入神经元位于经元位于AVPV内，在成年雌性大鼠，内，在成年雌性大鼠，Kisspep-tin mRNA在发情前期在在发情前期在AVPV出现高峰，但在弓状核出现高峰，但在弓状核则为最低点。则为最低点。根据根据Kisspeptin在发情前期的表达模式以及在发情前期的表达模式以及ER mRNA在大多数在大多数Kisspeptin神经元表达，提示神经元表达，提示AVPV的的Kisspeptin神经元在介导雌激素影响排卵神经元在介导雌激素影响排卵前前GnRH/L

50、H高峰方面起一定作用。高峰方面起一定作用。AVPV的的Kisspeptin神经元通过雌激素影响排卵调节可解释神经元通过雌激素影响排卵调节可解释AVPV内内KiSS-1基因表达的性别差异，而不是弓状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。在羊上也获得类似的结果，卵巢摘除后，弓状核核Kiss-1 mRNA表达细胞增加，雌激素（表达细胞增加，雌激素（E）处理）处理后恢复至性腺完整动物的水平。后恢复至性腺完整动物的水平。孕酮（孕酮（P）部分恢复）部分恢复Kiss-1的表达。双标记免的表达。双标记免疫组化研究显示疫组化研究显示ARC大约大约86的的Kisspepti