来源公众号:学甫无境 作者:王甫荣
问题的提出:2025年江苏高考试题中出现的Leptin,中文名称叫瘦素,顾名思义该物质与有关直接关联其调节体重、减少脂肪堆积的核心作用,由脂肪细胞(主要为白色脂肪组织)分泌的蛋白质激素,含167个氨基酸残基。瘦素是怎么发现的?有哪些主要生理作用?
试题:(2025年江苏高考题)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪细胞通过释放Leptin使5-羟色胺的合成减少属于体液调节
B.Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C.Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D.5-羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致 内流减少
解析:体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin是一种化学物质,它通过体液运输作用于突触前膜,使5-羟色胺的合成减少,该过程属于体液调节,A正确;由图可知,Leptin与突触前膜上的受体结合,影响兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放,进而影响兴奋在突触处的传递,并没有直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位,B错误;从图中可以看出,Leptin与突触前膜上的受体结合,使得突触前膜释放的5-羟色胺减少,从而影响了兴奋在突触处的传递,C正确;5-羟色胺是兴奋性递质,其与突触后膜受体结合后会引起突触后膜Na⁺内流,产生动作电位。当Leptin使5-羟色胺的合成和释放减少时,5-羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致Na⁺内流减少,D正确。故答案为B。
脂肪细胞分泌的生物活性蛋白 Leptin(瘦素)
1994年,科学家通过基因研究发现:肥胖(ob/ob)小鼠因缺失特定基因(ob基因)导致严重肥胖,而该基因编码的蛋白质被命名为“瘦素”;补充外源瘦素后,小鼠食欲抑制、体重显著下降。这一实验证实瘦素是调控体重的关键信号分子,“瘦素”之名由此确立。其生理机制是通过抑制食欲、加速脂肪分解和增加能量消耗来“瘦身”,名称直接概括了这一核心功能。
1.瘦素是一种动物激素
瘦素符合动物激素的经典定义:由特定细胞分泌,经体液运输至靶器官或组织,微量高效调节生理功能(如食欲抑制、代谢增强)。瘦素是由动物脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,通过中枢与外周靶点调控能量稳态,是动物内分泌系统的核心调节因子之一。
分泌组织主要由白色脂肪组织分泌,其他组织(如胎盘、胃黏膜上皮细胞、乳腺上皮细胞)也可少量合成。
2.瘦素的主要生理作用
(1)抑制食欲与摄食行为
瘦素通过血脑屏障作用于下丘脑弓状核神经元,抑制神经肽Y(NPY)等促食欲因子的释放,同时增强促黑素皮质素(α-MSH)等抑食信号,产生饱腹感。
(2)增加能量消耗
激活交感神经系统,促进褐色脂肪组织产热,并提高基础代谢率,加速脂肪分解和热量消耗。
抑制脂肪合成相关酶活性,减少脂肪堆积;同时促进脂肪分解,降低体脂含量。
(3)参与血糖调节
增强胰岛素敏感性,减少胰岛素抵抗,改善血糖调控;瘦素作用于下丘脑受体,激活交感神经→ 显著抑制肝脏糖异生,减少葡萄糖释放入血;瘦素直接作用于胰岛B细胞→ 负反馈抑制胰岛素合成与释放,避免血糖骤降,与胰岛素形成互反馈环路(胰岛素刺激瘦素分泌,瘦素抑制胰岛素过度释放)。
(4)参与免疫调节
瘦素在免疫调节中发挥核心作用,主要通过调控免疫细胞功能和炎症信号通路实现。促进T淋巴细胞增殖与分化,增强巨噬细胞吞噬功能,调节炎症因子分泌,参与免疫应答平衡。
(5)参与神经调节(试题的情境来源)
瘦素可通过结合突触前膜受体抑制5-羟色胺的合成与释放,并可能加速其代谢分解,最终削弱兴奋性神经传递。具体的机制是瘦素结合突触前膜受体,抑制5-羟色胺的释放,间接影响突触后膜静息电位;同时减少5-HT与突触后膜受体结合,导致Na⁺内流减少,削弱兴奋性信号传递。这一机制在能量平衡、生殖功能及情绪调节中具有关键作用,且与肥胖、早泄等病理状态密切相关。
3.影响瘦素分泌的因素
瘦素主要由白色脂肪细胞分泌,其血浆浓度与体脂率呈显著正相关(肥胖者可达正常体重者的4倍以上)。
高脂或高糖饮食,如炸鸡、薯条等食物干扰脂肪代谢,抑制瘦素分泌并降低敏感性;高纤维或低能量密度食物:苹果、燕麦等增强饱腹感,促进瘦素分泌。
睡眠不足(如<6小时/天)会导致瘦素水平下降;规律的有氧和力量训练可刺激脂肪细胞释放瘦素,但过度有氧运动(>30分钟/天)可能加速肌肉分解,间接影响分泌。
长期压力通过激活交感神经系统,干扰瘦素信号传导,导致瘦素抵抗(激素水平高但功能缺失)。
因此,瘦素分泌核心依赖于脂肪储存量,并受饮食成分、睡眠节律、运动强度、心理应激等多因素调节。从瘦素分泌的影响因素可了解到控制人体体重的办法。
试题:瘦素是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,它的功能主要体现在对脂肪及体重的调节方面。肥胖症患者注射瘦素有一定的减肥效果,下图是瘦素调节作用的过程示意图。下列相关说法错误的是( )
A. a激素为胰高血糖素,是由胰岛A细胞分泌的
B. 瘦素与靶细胞上的特定受体结合后才发挥作用
C. 脂肪细胞将瘦素分泌到细胞外后,依赖体液运输至全身各处
D. 若瘦素分泌过少,则细胞中肝糖原和肌糖原的含量减少
解析:分析图可知,a激素作用于靶细胞,使靶细胞中糖原分解加强,使血糖浓度升高,所以a激素是胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌,A正确;瘦素是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,与靶细胞上的特定受体结合后才发挥作用,B正确;激素依靠体液运输,因此脂肪细胞将瘦素分泌到细胞外后,依赖体液运输至全身各处,C正确;瘦素能促进糖原分解,若瘦素分泌过少,则细胞中糖原的分解减弱,不会引起肝糖原和肌糖原的含量减少,D错误。故答案为D。
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