肥胖基因表达研究的方法学及进展
作者：许婉宁 丁宗一
单位：100045 北京儿科研究所
关键词：
中华儿科杂志991128 单纯肥胖症是目前世界范围内最受瞩目的营养性疾病之一。它导致非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)、高血压、高血脂等严重健康问题及一系列心理和社会问题。美国成人单纯肥胖症的发病率已高达32%，儿童单纯肥胖症的发病率在过去的16年内上升了40%[1]。80年代和90年代我国进行的两次流行病学研究结果表明，单纯肥胖症已成为中国儿童期严重健康问题，极大危害了儿童身心的健康成长[2]。
单纯肥胖症是与生活方式密切相关，以过度进食，体力活动过少，行为偏差为特征，全身脂肪组织过度增生的一种慢性疾病。单纯肥胖症的病因极为复杂，遗传和环境因素对其发病均具有重要影响。人们可以通过调整饮食和行为矫正，在一定程度上控制环境因素，而生物遗传因素却不易改变。越来越多的证据表明体重的调节存在特定的生理机制。1994年，Friedman等利用定位克隆的方法成功克隆了小鼠的肥胖基因(ob gene)，并且发现正是由于该基因突变造成的生理生化过程改变导致了小鼠的肥胖[3]。这一发现使人们的注意力集中到了单纯肥胖症的生化与分子生物学研究领域，并且希望能够在单纯肥胖症的基因治疗和药物治疗方面有所突破。
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(一)ob基因及其表达产物：ob基因是最早发现的肥胖相关基因之一。1950年在美国Jackson实验室中发现了一种自然突变系C57BL/6J ob/ob小鼠，其表型特征是过度肥胖和Ⅱ型糖尿病，并推测其发生与ob基因突变有关。随后通过实验发现小鼠肥胖的发生与血中缺乏某种因子有关，从而推测该种因子由ob基因编码。Friedman等成功克隆了小鼠的ob基因，不仅证实了上述假说，而且将肥胖研究的热点集中到肥胖发生的分子机制上。
ob基因定位于人类染色体7q31.3，其序列在脊椎动物中具有高度保守性。ob基因在脂肪细胞中特异表达，它转录产生4.5 kb的信使RNA(mRNA) ，并编码产生高度亲水的分泌型蛋白质，在由脂肪细胞分泌入血的过程中失去N-端信号序列，生成分子量约1 600的肥胖抑素(leptin)。在SM/Ckc-+Dac ob2J/ob2J和C57BL/6J ob/ob这两种遗传性肥胖小鼠中引起肥胖的原因是ob基因的突变导致正常功能的肥胖抑素缺乏[3]。另外在两个遗传性肥胖家族中发现有ob基因的突变所导致的肥胖抑素缺乏[4，5]。这些患者与ob/ob小鼠肥胖发生过程类似，出生时体重均正常，但很快便出现严重的肥胖。重组肥胖抑素的应用不仅使自然突变系C57BL/6J ob/ob小鼠、饮食诱发的肥胖小鼠减重，而且还可以使非肥胖小鼠减重[6]。因此肥胖抑素在体重控制中具有重要作用，而且很明显它的缺乏会引起肥胖。然而在其它类型的肥胖鼠和绝大多数人类单纯肥胖症患者中并未发现ob基因的突变，且其肥胖抑素水平均高于非肥胖个体[7]，说明ob基因突变并不一定是人类单纯肥胖症的原发病因。
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(二)肥胖抑素的生物学效应： Considine[8]和Hosoda等[9]利用放免分析法(radioimmunoassay，RIA)，Maffei等[10]利用半定量的免疫沉淀法(immunopreci- pitation assay)及Western 蛋白印迹法(Western blotting)检测人血清中的肥胖抑素时发现，单纯肥胖症患者血中的肥胖抑素水平是正常个体的4倍甚至更高，血清肥胖抑素的浓度与体脂百分数高度正相关。随着体重的减轻，血中肥胖抑素的水平也相应下降[8，10]。以上证据表明，高肥胖抑素血症是人类单纯肥胖症的重要特征。而体脂总量、体脂百分数和/或体重指数(BMI)是血中循环肥胖抑素水平最好的指征。肥胖抑素通过与下丘脑中的受体结合从而导致其它神经递质的合成分泌[11]，间接地发挥调节体重的功能，其生物学效应表现在机体对能量平衡的调节中。肥胖抑素具有双重的调节功能，当机体的能量摄入与能量消耗平衡时，体重维持稳定状态，上下波动不超过1%，这时肥胖抑素的水平反映了体脂总量，二者呈正相关。当机体处于能量正平衡(能量摄入>能量消耗)或负平衡(能量摄入<能量消耗)时，体重相应地增加或减少，这时肥胖抑素水平的变化则是能量平衡状态的感受器。由于多余的能量储存在脂肪细胞中，肥胖抑素是由脂肪细胞分泌入血的，故也可以认为血中肥胖抑素水平是体脂总量的感受器。而高肥胖抑素血症的发生无非是由于肥胖抑素的合成分泌过多，发挥作用的通路受阻或者其降解清除障碍。已经发现C57BL/KsJ db/db小鼠由于肥胖抑素受体变异导致其入脑进一步发挥作用过程受阻，但在人类中，肥胖抑素受体突变同ob基因突变一样并不多见[1]。由于肥胖抑素受体除中枢神经系统外，还存在于肺、肾等外周组织中，故认为这些器官在肥胖抑素的清除中有重要作用。研究表明，肾功能不全者肾脏对肥胖抑素的摄入能力大大降低，晚期肾病患者外周组织的肥胖抑素水平比正常人上升了4倍[12]。这与肾脏对肥胖抑素处理能力下降有关。到目前为止我们对肥胖抑素的合成分泌机制以及它为何会定量地反映体脂的变化仍不十分清楚。为进一步阐明脂肪细胞对肥胖抑素的表达调控与肥胖发生的关系，研究者建立了一系列检测ob基因表达的方法。
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(三)ob基因表达产物的检测方法及应用：1.竞争性放免法：Ma等[13]利用一种改进的竞争性放免法检测人类血中的肥胖抑素水平。实验中以高度纯化的重组人肥胖抑素免疫家兔获得多克隆抗体，各浓度的标准样品及放射性标记的竞争性靶蛋白也均为高度纯化的重组人肥胖抑素。这种方法极其灵敏，可检测出低至0.5 μg/L的靶蛋白，其线性范围在100 μg/L以内，但需要有一定量的纯度较高的靶蛋白。Hosoda等[9]应用该方法检测了人类血浆及腹部皮下脂肪组织培养介质中的肥胖抑素，并配合以层析法证明肥胖抑素确是以大分子蛋白的形式由脂肪细胞分泌至血中。Considine[8]及Ma等[13]用放免法检测的肥胖抑素浓度分别为(31.3±24.1) μg/L 及1～85 μg/L，其批内及批间差异不大，表明该方法精确性较高。在不同环境及状态下的放免法检测表明，血清中的肥胖抑素在室温条件下一周及4℃条件下二月内稳定性好，且检测结果不受样品溶血、高血脂及反复冻融的影响[13]。如果实验中采集的静脉血样不能立即检测，还可以-20℃冻存备用。故竞争性放免法是目前较为普遍应用的检测肥胖基因表达蛋白的方法。
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2.免疫沉淀法与Western 蛋白印迹法：在应用半定量的免疫沉淀法及Western印迹法检测血浆肥胖抑素浓度时发现[14]，只有相对较高浓度的样品(27～82 μg/L)才能被检测出来。一般认为Western印迹法的灵敏度能达到标准的固相放射免疫分析的水平而又无需象免疫沉淀法那样必须对靶蛋白进行放射性标记，因此在对复杂样品中的某些特定蛋白进行鉴别及定量时很有用。在该实验中肥胖抑素检测的低限为20 μg/L，相对于放免法来说灵敏度较低，然而Western印迹法与放免法结果的一致性相当好，二者之间存在线性相关(RIA＝0.90 blot+3.7μg/L，Sy，x = 10.9 μg/L)。在对肥胖基因表达蛋白的检测中，这两种方法均可行，在临床检测中放免法较简便精确，而在肥胖基因表达研究中，Western印迹法更为直观。
3.RNA分子杂交法(Northern blot)及反转录-多聚酶链反应(RT-PCR)：Northern杂交的敏感度较高，可以将含量占总mRNA 0.001%以下的mRNA组分迅速地检出并准确定量。用该方法检测到肥胖者脂肪细胞中ob mRNA含量至少高出正常人的2倍[8]，在肥胖鼠中则更高[15]。ob基因不仅在白色脂肪组织(WAT)，而且在棕色脂肪组织(BAT)[14]中表达。但在JCR：LA-cp大鼠中，利用Northern杂交法只能在肥胖鼠的BAT中检测到低含量的ob mRNA，而在正常对照鼠中，即使上样量增加4倍，仍然无法检测出ob mRNA。然而应用RT-PCR的方法，经过对反转录得到的cDNA进行扩增，可在同一样品中检测到ob基因表达信息[15]。从而证明RT-PCR方法较Northern杂交法更为灵敏，它在检测极微量的基因表达差异时具有优越性。
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人们利用这两种方法研究了ob基因在mRNA转录水平上的表达情况，结果表明肥胖者脂肪组织中ob mRNA的升高与血中肥胖抑素浓度升高的趋势是一致的[8，10]。事实上，肥胖患者血中肥胖抑素增加的水平要高于ob mRNA增加的水平[8]，表明在ob基因转录和翻译的过程中，还发生了信号放大的现象，这或是因为脂肪细胞内某种因子的调节使得每个细胞表达均增加，或是脂肪细胞数目增多使得总的肥胖抑素分泌增加造成的。其它研究者应用原位杂交和RNA酶保护性分析法研究ob mRNA的表达，也得到与上述类似的结果。
(四)ob基因及其表达在肥胖发生中的意义：目前研究结果表明，肥胖抑素正常的生理功能是感受体脂总量的变化，由脂肪细胞分泌入血，通过大脑脉络膜上的肥胖抑素受体转运入脑，并与下丘脑的受体结合，诱导神经肽Y(NPY)等各种神经递质的产生，通过这些神经递质作用于效应器官，导致机体食欲下降，活动增加，产热增加等，使多余的能量得以消耗，将体重控制在正常范围内。多数单纯肥胖症患者对其本身高表达的内源性肥胖抑素并不敏感，即“肥胖抑素抵抗”现象，其原因可能在以下几个方面。
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1.在非肥胖个体中，肥胖抑素多以结合形式存在；而在肥胖个体中，肥胖抑素多以自由形式存在。与血浆蛋白结合可以调节肥胖抑素的半衰期及其活性[16，17]。重组肥胖抑素可使小鼠减重，而机体对内源性的肥胖抑素却不敏感，这也说明体内肥胖抑素表达调控过程可能会对它的活性有影响。因此仅仅检测体内肥胖抑素的浓度是不够的，还应建立检测肥胖抑素活性的方法。目前正在发展之中的活性检测方法包括受体结合法和动物体内注射法[18]。
2.与血浆中肥胖抑素的明显升高不同的是，在肥胖个体中，脑脊液中的肥胖抑素浓度仅轻度升高。随着体脂总量的增加，脑脊液与血液肥胖抑素浓度的比值却是降低的。已经证明由于db位点或ob-R位点基因突变会导致肥胖抑素受体缺陷，从而使肥胖抑素与脑内受体结合发生障碍。肥胖抑素与外周组织或血循环中的受体结合增加可能会减少其进入脑组织的量。
3.下丘脑对肥胖抑素的反应性下降。实验证明，正常的AKR/J小鼠经高脂饮食喂养后成为饮食诱导的肥胖鼠(DIO)，其血中肥胖抑素及胰岛素浓度升高。而与非肥胖的AKR/J小鼠相比，DIO 鼠需要注射更多的重组肥胖抑素才能减少体脂总量并纠正其饮食和代谢异常。说明DIO鼠对肥胖抑素的敏感性降低了[1]。如果能够找到这种反应性下降的分子机制，那么也许可以合成通过血脑屏障的小分子药物，以提高脑对肥胖抑素的反应性。
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4.肥胖抑素与受体结合后神经递质的合成分泌不足，或其对效应器的作用异常，导致产热等能量消耗过程障碍。
5.肥胖抑素作用阈值过高。在某些肥胖个体中，体脂增加导致肥胖抑素相应增加，但是这些个体可能具有更高的体脂调定点，其肥胖抑素水平尚未达到其作用阈值，不能发挥正常的生理作用。这时重组肥胖抑素的替代疗法是可行的。
目前发现仅有5%的单纯肥胖症患者伴有相对的肥胖抑素缺乏，简单地利用重组肥胖抑素进行替代疗法虽然不能完全解决问题，但是针对肥胖抑素作用通路的药物仍然是最有发展前景的。
在研究中人们还发现，肥胖抑素的表达存在性别差异，且与体脂含量无关[19]。而且应用肥胖抑素还可以纠正ob/ob小鼠的不孕[20]。因此人们提出肥胖抑素作用的另一种假设。肥胖抑素通过调节雌激素的表达将信号传达给脑，判断体脂的储存是否足够生殖作用。当脂肪储存达到阈值时，才能维持正常排卵和月经。女性肥胖抑素的这一特殊功能或许可以解释为何女性肥胖抑素水平高于男性。
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(五)儿童期单纯肥胖症分子机制的研究前景：有些实验表明：在成人期年龄对肥胖抑素水平并无影响，然而对于儿童期ob基因表达的研究却很不足。出生体重和儿童期体重正常的人随着年龄的增长其肥胖的发生率大大增高，这与长期高脂饮食的诱发，机体新陈代谢减慢似乎有关，也可能与遗传易感性有关，所有研究的最终目的都是希望对单纯肥胖症进行有效的控制，由于目前我国儿童期单纯肥胖症发病率迅速增高，已经成为儿童保健领域最急需重视的问题之一。在这之前需要对儿童期单纯肥胖症的发病机制有较为透彻的了解，在此领域有很多问题尚未解决，例如：儿童期肥胖抑素水平与成人有何不同？影响儿童生长发育的各种因素是否在单纯肥胖症的发生中发挥作用？脂肪细胞的分化或凋亡障碍与儿童期单纯肥胖症有何关系？我国儿童期单纯肥胖症发病率的迅速增高是否存在特定的分子机制？儿童期单纯肥胖症的早发为何会导致成人期的肥胖发生率增高？肥胖抑素的表达不仅有组织特异性，而且还有区域特异性，它在身体不同部位的表达量是不同的[3]，这种表达特异性在儿童期及成人期是否具有不同的生理意义？通过儿童期ob基因及其表达的研究，我们希望得知肥胖抑素在儿童期和成人期单纯肥胖症的发生中是否占有同样重要的地位以及儿童期ob基因表达的特异性，从而获得有效防治儿童期单纯肥胖症的方法。
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参考文献
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收稿：1999-01-01
修回：1999-08-05, http://www.100md.com
单位：100045 北京儿科研究所
关键词：
中华儿科杂志991128 单纯肥胖症是目前世界范围内最受瞩目的营养性疾病之一。它导致非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)、高血压、高血脂等严重健康问题及一系列心理和社会问题。美国成人单纯肥胖症的发病率已高达32%，儿童单纯肥胖症的发病率在过去的16年内上升了40%[1]。80年代和90年代我国进行的两次流行病学研究结果表明，单纯肥胖症已成为中国儿童期严重健康问题，极大危害了儿童身心的健康成长[2]。
单纯肥胖症是与生活方式密切相关，以过度进食，体力活动过少，行为偏差为特征，全身脂肪组织过度增生的一种慢性疾病。单纯肥胖症的病因极为复杂，遗传和环境因素对其发病均具有重要影响。人们可以通过调整饮食和行为矫正，在一定程度上控制环境因素，而生物遗传因素却不易改变。越来越多的证据表明体重的调节存在特定的生理机制。1994年，Friedman等利用定位克隆的方法成功克隆了小鼠的肥胖基因(ob gene)，并且发现正是由于该基因突变造成的生理生化过程改变导致了小鼠的肥胖[3]。这一发现使人们的注意力集中到了单纯肥胖症的生化与分子生物学研究领域，并且希望能够在单纯肥胖症的基因治疗和药物治疗方面有所突破。
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(一)ob基因及其表达产物：ob基因是最早发现的肥胖相关基因之一。1950年在美国Jackson实验室中发现了一种自然突变系C57BL/6J ob/ob小鼠，其表型特征是过度肥胖和Ⅱ型糖尿病，并推测其发生与ob基因突变有关。随后通过实验发现小鼠肥胖的发生与血中缺乏某种因子有关，从而推测该种因子由ob基因编码。Friedman等成功克隆了小鼠的ob基因，不仅证实了上述假说，而且将肥胖研究的热点集中到肥胖发生的分子机制上。
ob基因定位于人类染色体7q31.3，其序列在脊椎动物中具有高度保守性。ob基因在脂肪细胞中特异表达，它转录产生4.5 kb的信使RNA(mRNA) ，并编码产生高度亲水的分泌型蛋白质，在由脂肪细胞分泌入血的过程中失去N-端信号序列，生成分子量约1 600的肥胖抑素(leptin)。在SM/Ckc-+Dac ob2J/ob2J和C57BL/6J ob/ob这两种遗传性肥胖小鼠中引起肥胖的原因是ob基因的突变导致正常功能的肥胖抑素缺乏[3]。另外在两个遗传性肥胖家族中发现有ob基因的突变所导致的肥胖抑素缺乏[4，5]。这些患者与ob/ob小鼠肥胖发生过程类似，出生时体重均正常，但很快便出现严重的肥胖。重组肥胖抑素的应用不仅使自然突变系C57BL/6J ob/ob小鼠、饮食诱发的肥胖小鼠减重，而且还可以使非肥胖小鼠减重[6]。因此肥胖抑素在体重控制中具有重要作用，而且很明显它的缺乏会引起肥胖。然而在其它类型的肥胖鼠和绝大多数人类单纯肥胖症患者中并未发现ob基因的突变，且其肥胖抑素水平均高于非肥胖个体[7]，说明ob基因突变并不一定是人类单纯肥胖症的原发病因。
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(二)肥胖抑素的生物学效应： Considine[8]和Hosoda等[9]利用放免分析法(radioimmunoassay，RIA)，Maffei等[10]利用半定量的免疫沉淀法(immunopreci- pitation assay)及Western 蛋白印迹法(Western blotting)检测人血清中的肥胖抑素时发现，单纯肥胖症患者血中的肥胖抑素水平是正常个体的4倍甚至更高，血清肥胖抑素的浓度与体脂百分数高度正相关。随着体重的减轻，血中肥胖抑素的水平也相应下降[8，10]。以上证据表明，高肥胖抑素血症是人类单纯肥胖症的重要特征。而体脂总量、体脂百分数和/或体重指数(BMI)是血中循环肥胖抑素水平最好的指征。肥胖抑素通过与下丘脑中的受体结合从而导致其它神经递质的合成分泌[11]，间接地发挥调节体重的功能，其生物学效应表现在机体对能量平衡的调节中。肥胖抑素具有双重的调节功能，当机体的能量摄入与能量消耗平衡时，体重维持稳定状态，上下波动不超过1%，这时肥胖抑素的水平反映了体脂总量，二者呈正相关。当机体处于能量正平衡(能量摄入>能量消耗)或负平衡(能量摄入<能量消耗)时，体重相应地增加或减少，这时肥胖抑素水平的变化则是能量平衡状态的感受器。由于多余的能量储存在脂肪细胞中，肥胖抑素是由脂肪细胞分泌入血的，故也可以认为血中肥胖抑素水平是体脂总量的感受器。而高肥胖抑素血症的发生无非是由于肥胖抑素的合成分泌过多，发挥作用的通路受阻或者其降解清除障碍。已经发现C57BL/KsJ db/db小鼠由于肥胖抑素受体变异导致其入脑进一步发挥作用过程受阻，但在人类中，肥胖抑素受体突变同ob基因突变一样并不多见[1]。由于肥胖抑素受体除中枢神经系统外，还存在于肺、肾等外周组织中，故认为这些器官在肥胖抑素的清除中有重要作用。研究表明，肾功能不全者肾脏对肥胖抑素的摄入能力大大降低，晚期肾病患者外周组织的肥胖抑素水平比正常人上升了4倍[12]。这与肾脏对肥胖抑素处理能力下降有关。到目前为止我们对肥胖抑素的合成分泌机制以及它为何会定量地反映体脂的变化仍不十分清楚。为进一步阐明脂肪细胞对肥胖抑素的表达调控与肥胖发生的关系，研究者建立了一系列检测ob基因表达的方法。
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(三)ob基因表达产物的检测方法及应用：1.竞争性放免法：Ma等[13]利用一种改进的竞争性放免法检测人类血中的肥胖抑素水平。实验中以高度纯化的重组人肥胖抑素免疫家兔获得多克隆抗体，各浓度的标准样品及放射性标记的竞争性靶蛋白也均为高度纯化的重组人肥胖抑素。这种方法极其灵敏，可检测出低至0.5 μg/L的靶蛋白，其线性范围在100 μg/L以内，但需要有一定量的纯度较高的靶蛋白。Hosoda等[9]应用该方法检测了人类血浆及腹部皮下脂肪组织培养介质中的肥胖抑素，并配合以层析法证明肥胖抑素确是以大分子蛋白的形式由脂肪细胞分泌至血中。Considine[8]及Ma等[13]用放免法检测的肥胖抑素浓度分别为(31.3±24.1) μg/L 及1～85 μg/L，其批内及批间差异不大，表明该方法精确性较高。在不同环境及状态下的放免法检测表明，血清中的肥胖抑素在室温条件下一周及4℃条件下二月内稳定性好，且检测结果不受样品溶血、高血脂及反复冻融的影响[13]。如果实验中采集的静脉血样不能立即检测，还可以-20℃冻存备用。故竞争性放免法是目前较为普遍应用的检测肥胖基因表达蛋白的方法。
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2.免疫沉淀法与Western 蛋白印迹法：在应用半定量的免疫沉淀法及Western印迹法检测血浆肥胖抑素浓度时发现[14]，只有相对较高浓度的样品(27～82 μg/L)才能被检测出来。一般认为Western印迹法的灵敏度能达到标准的固相放射免疫分析的水平而又无需象免疫沉淀法那样必须对靶蛋白进行放射性标记，因此在对复杂样品中的某些特定蛋白进行鉴别及定量时很有用。在该实验中肥胖抑素检测的低限为20 μg/L，相对于放免法来说灵敏度较低，然而Western印迹法与放免法结果的一致性相当好，二者之间存在线性相关(RIA＝0.90 blot+3.7μg/L，Sy，x = 10.9 μg/L)。在对肥胖基因表达蛋白的检测中，这两种方法均可行，在临床检测中放免法较简便精确，而在肥胖基因表达研究中，Western印迹法更为直观。
3.RNA分子杂交法(Northern blot)及反转录-多聚酶链反应(RT-PCR)：Northern杂交的敏感度较高，可以将含量占总mRNA 0.001%以下的mRNA组分迅速地检出并准确定量。用该方法检测到肥胖者脂肪细胞中ob mRNA含量至少高出正常人的2倍[8]，在肥胖鼠中则更高[15]。ob基因不仅在白色脂肪组织(WAT)，而且在棕色脂肪组织(BAT)[14]中表达。但在JCR：LA-cp大鼠中，利用Northern杂交法只能在肥胖鼠的BAT中检测到低含量的ob mRNA，而在正常对照鼠中，即使上样量增加4倍，仍然无法检测出ob mRNA。然而应用RT-PCR的方法，经过对反转录得到的cDNA进行扩增，可在同一样品中检测到ob基因表达信息[15]。从而证明RT-PCR方法较Northern杂交法更为灵敏，它在检测极微量的基因表达差异时具有优越性。
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人们利用这两种方法研究了ob基因在mRNA转录水平上的表达情况，结果表明肥胖者脂肪组织中ob mRNA的升高与血中肥胖抑素浓度升高的趋势是一致的[8，10]。事实上，肥胖患者血中肥胖抑素增加的水平要高于ob mRNA增加的水平[8]，表明在ob基因转录和翻译的过程中，还发生了信号放大的现象，这或是因为脂肪细胞内某种因子的调节使得每个细胞表达均增加，或是脂肪细胞数目增多使得总的肥胖抑素分泌增加造成的。其它研究者应用原位杂交和RNA酶保护性分析法研究ob mRNA的表达，也得到与上述类似的结果。
(四)ob基因及其表达在肥胖发生中的意义：目前研究结果表明，肥胖抑素正常的生理功能是感受体脂总量的变化，由脂肪细胞分泌入血，通过大脑脉络膜上的肥胖抑素受体转运入脑，并与下丘脑的受体结合，诱导神经肽Y(NPY)等各种神经递质的产生，通过这些神经递质作用于效应器官，导致机体食欲下降，活动增加，产热增加等，使多余的能量得以消耗，将体重控制在正常范围内。多数单纯肥胖症患者对其本身高表达的内源性肥胖抑素并不敏感，即“肥胖抑素抵抗”现象，其原因可能在以下几个方面。
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1.在非肥胖个体中，肥胖抑素多以结合形式存在；而在肥胖个体中，肥胖抑素多以自由形式存在。与血浆蛋白结合可以调节肥胖抑素的半衰期及其活性[16，17]。重组肥胖抑素可使小鼠减重，而机体对内源性的肥胖抑素却不敏感，这也说明体内肥胖抑素表达调控过程可能会对它的活性有影响。因此仅仅检测体内肥胖抑素的浓度是不够的，还应建立检测肥胖抑素活性的方法。目前正在发展之中的活性检测方法包括受体结合法和动物体内注射法[18]。
2.与血浆中肥胖抑素的明显升高不同的是，在肥胖个体中，脑脊液中的肥胖抑素浓度仅轻度升高。随着体脂总量的增加，脑脊液与血液肥胖抑素浓度的比值却是降低的。已经证明由于db位点或ob-R位点基因突变会导致肥胖抑素受体缺陷，从而使肥胖抑素与脑内受体结合发生障碍。肥胖抑素与外周组织或血循环中的受体结合增加可能会减少其进入脑组织的量。
3.下丘脑对肥胖抑素的反应性下降。实验证明，正常的AKR/J小鼠经高脂饮食喂养后成为饮食诱导的肥胖鼠(DIO)，其血中肥胖抑素及胰岛素浓度升高。而与非肥胖的AKR/J小鼠相比，DIO 鼠需要注射更多的重组肥胖抑素才能减少体脂总量并纠正其饮食和代谢异常。说明DIO鼠对肥胖抑素的敏感性降低了[1]。如果能够找到这种反应性下降的分子机制，那么也许可以合成通过血脑屏障的小分子药物，以提高脑对肥胖抑素的反应性。
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4.肥胖抑素与受体结合后神经递质的合成分泌不足，或其对效应器的作用异常，导致产热等能量消耗过程障碍。
5.肥胖抑素作用阈值过高。在某些肥胖个体中，体脂增加导致肥胖抑素相应增加，但是这些个体可能具有更高的体脂调定点，其肥胖抑素水平尚未达到其作用阈值，不能发挥正常的生理作用。这时重组肥胖抑素的替代疗法是可行的。
目前发现仅有5%的单纯肥胖症患者伴有相对的肥胖抑素缺乏，简单地利用重组肥胖抑素进行替代疗法虽然不能完全解决问题，但是针对肥胖抑素作用通路的药物仍然是最有发展前景的。
在研究中人们还发现，肥胖抑素的表达存在性别差异，且与体脂含量无关[19]。而且应用肥胖抑素还可以纠正ob/ob小鼠的不孕[20]。因此人们提出肥胖抑素作用的另一种假设。肥胖抑素通过调节雌激素的表达将信号传达给脑，判断体脂的储存是否足够生殖作用。当脂肪储存达到阈值时，才能维持正常排卵和月经。女性肥胖抑素的这一特殊功能或许可以解释为何女性肥胖抑素水平高于男性。
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(五)儿童期单纯肥胖症分子机制的研究前景：有些实验表明：在成人期年龄对肥胖抑素水平并无影响，然而对于儿童期ob基因表达的研究却很不足。出生体重和儿童期体重正常的人随着年龄的增长其肥胖的发生率大大增高，这与长期高脂饮食的诱发，机体新陈代谢减慢似乎有关，也可能与遗传易感性有关，所有研究的最终目的都是希望对单纯肥胖症进行有效的控制，由于目前我国儿童期单纯肥胖症发病率迅速增高，已经成为儿童保健领域最急需重视的问题之一。在这之前需要对儿童期单纯肥胖症的发病机制有较为透彻的了解，在此领域有很多问题尚未解决，例如：儿童期肥胖抑素水平与成人有何不同？影响儿童生长发育的各种因素是否在单纯肥胖症的发生中发挥作用？脂肪细胞的分化或凋亡障碍与儿童期单纯肥胖症有何关系？我国儿童期单纯肥胖症发病率的迅速增高是否存在特定的分子机制？儿童期单纯肥胖症的早发为何会导致成人期的肥胖发生率增高？肥胖抑素的表达不仅有组织特异性，而且还有区域特异性，它在身体不同部位的表达量是不同的[3]，这种表达特异性在儿童期及成人期是否具有不同的生理意义？通过儿童期ob基因及其表达的研究，我们希望得知肥胖抑素在儿童期和成人期单纯肥胖症的发生中是否占有同样重要的地位以及儿童期ob基因表达的特异性，从而获得有效防治儿童期单纯肥胖症的方法。
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收稿：1999-01-01
修回：1999-08-05, http://www.100md.com