Грелин

Грелин
Доступные структуры PDB Поиск ортологов: PDBe RCSB Список идентификаторов PDB 1P7X,%%s2JSH, 2JSI, 2JSJ
Идентификаторы
Псевдонимы	GHRL, ghrelin, Ghrelin, ghrelin and obestatin prepropeptide, MTLRP
Внешние ID	OMIM: 605353 MGI: 1930008 HomoloGene: 9487 GeneCards: GHRL
Расположение гена (человек) Хр. 3-я хромосома человека[1] Локус 3p25.3 Начало 10,285,666 bp[1] Конец 10,292,947 bp[1]
Расположение гена (Мышь) Хр. 6-я хромосома мыши[2] Локус 6 E3|6 52.84 cM Начало 113,693,080 bp[2] Конец 113,696,841 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК Bgee Человек Мышь (ортолог) Наибольшая экспрессия в body of stomach pancreatic epithelial cell fundus pancreatic ductal cell Наибольшая экспрессия в epithelium of stomach pyloric antrum mucous cell of stomach neural layer of retina migratory enteric neural crest cell Дополнительные справочные данные BioGPS н/д
Генная онтология Молекулярная функция protein tyrosine kinase activator activity hormone activity связывание с белками плазмы ghrelin receptor binding G protein-coupled receptor binding growth hormone-releasing hormone activity Компонент клетки постсинапс цитоплазма endoplasmic reticulum lumen внеклеточная область аксон secretory granule lumen внеклеточное пространство Schaffer collateral - CA1 synapse glutamatergic synapse Биологический процесс positive regulation of appetite G protein-coupled receptor signaling pathway positive regulation of cortisol secretion positive regulation of growth hormone receptor signaling pathway negative regulation of insulin secretion gastric acid secretion positive regulation of cytosolic calcium ion concentration dendrite development regulation of response to food негативная регуляция апоптоза positive regulation of corticotropin secretion negative regulation of locomotion cortisol secretion response to estrogen negative regulation of endothelial cell proliferation positive regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep cartilage development decidualization regulation of cell population proliferation growth hormone secretion positive regulation of growth hormone secretion возбуждающий постсинаптический потенциал hormone-mediated signaling pathway метаболизм глюкозы positive regulation of multicellular organism growth negative regulation of angiogenesis response to hormone actin polymerization or depolymerization positive regulation of response to food negative regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep negative regulation of inflammatory response positive regulation of insulin secretion positive regulation of synapse assembly positive regulation of protein tyrosine kinase activity adult feeding behavior response to nutrient levels positive regulation of eating behavior positive regulation of adipose tissue development negative regulation of interleukin-1 beta production gastric emptying positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus positive regulation of growth response to electrical stimulus regulation of transmission of nerve impulse positive regulation of bone development positive regulation of sprouting angiogenesis positive regulation of gastro-intestinal system smooth muscle contraction positive regulation of small intestine smooth muscle contraction regulation of gastric motility positive regulation of vascular endothelial cell proliferation positive regulation of growth rate positive regulation of small intestinal transit positive regulation of gastric mucosal blood circulation positive regulation of feeding behavior regulation of signaling receptor activity energy homeostasis postsynaptic modulation of chemical synaptic transmission regulation of postsynapse organization positive regulation of cold-induced thermogenesis Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи Вид Человек Мышь Entrez 51738 58991 Ensembl ENSG00000157017 ENSMUSG00000064177 UniProt Q9UBU3 Q9EQX0 RefSeq (мРНК) NM_001134941 NM_001134944 NM_001134945 NM_001134946 NM_001302821 NM_001302822 NM_001302823 NM_001302824 NM_001302825 NM_016362 NM_021488 NM_001286404 NM_001286405 NM_001286406 NM_001379129 RefSeq (белок) NP_001128413 NP_001128416 NP_001128417 NP_001128418 NP_001289750 NP_001289751 NP_001289752 NP_001289753 NP_001289754 NP_057446 NP_001128413 NP_001128416 NP_001128417 NP_001128418 NP_001289750 NP_001289751 NP_001289752 NP_001289753 NP_001289754 NP_057446 NP_001273333 NP_001273334 NP_001273335 NP_067463 NP_001366058 Локус (UCSC) Chr 3: 10.29 – 10.29 Mb Chr 6: 113.69 – 113.7 Mb Поиск по PubMed Искать[3] Искать[4]
Информация в Викиданных
Смотреть (человек) Смотреть (мышь)

Грелин — пептидный гормон, обладающий свойствами гонадолиберина и другими метаболическими и эндокринными функциями, синтезируемый клетками в желудочно-кишечном тракте.

Прогормон грелина продуцируется в основном P/D1-клетками слизистой оболочки фундального отдела желудка.

Уровень грелина перед приёмами пищи увеличивается, а после приёмов пищи уменьшается. Считается, что он взаимно дополняет гормон лептин, производимый в жировой ткани, который вызывает насыщение, когда присутствует в более высоких концентрациях. При некоторых бариатрических процедурах уровень грелина у больных уменьшается, вызывая насыщение прежде, чем это обычно происходило бы у здоровых людей.

Грелин был открыт в конце XX века. Уровень грелина определялся с помощью радиоиммунного анализа. Об открытии грелина сообщили Масаясу Коидзима и его коллеги в 1999. Название основано на его роли, поскольку в названии гормона роста присутствует индоевропейский корень ghre, который означает растущий. Название может также быть рассмотрено как случайная игра слов, поскольку начальные буквы гормона роста дают нам корень «ghre» с суффиксом «lin», обычным суффиксом для пептидных гормонов.

С гена GHRL считывается мРНК, в которой присутствует четыре экзона. В конечном счете образуется пять продуктов: первый — препрогрелин, состоящий из 117 аминокислот. При его расщеплении образуется прогрелин, а из прогрелина образуется грелин, состоящий из 28 аминокислот (или неацилированный, или ацилированный — с ацильный остатком, присоединенном вместо атома водорода). Считается, что обестатин образуется из ацилированного грелина.

Грелин становится активным после прикрепления октановой кислоты к аминокислоте серин с помощью фермента грелин О-ацилтрансферазы. Этот фермент находится на мембране клеток, производящих грелин в желудке и поджелудочной железе. Неацилированный грелин не активирует грелиновый рецептор, но оказывает другие воздействия: на сердечную активность, повышение аппетита, снижение выброса глюкозы из печени.

Грелин существует в гормонально неактивной (чистый пептид) и активной (октаноил-грелин) форме (см. Гексатропин). Наблюдались также и другие присоединенные к грелину боковые группы.

Клетки, продуцирующие этот гормон, находятся в легких, почках, поджелудочной железе^[5], двенадцатиперстной кишке, тонкой кишке, гонадах и плаценте. Недавно было показано, что грелин вырабатывается в некоторых участках мозга. Так, грелин производится в дугообразном ядре гипоталамуса, что стимулирует секрецию гормона роста передней долей гипофиза.

Грелин активизирует клетки в дугообразном ядре, которые возбуждают аппетит, секретируя нейропептид Y (NPY-нейроны). Грелин также активизирует мезолимбическую холинергически-допаминергическую систему, связанную с потреблением питательных веществ.

Грелин связан с повышением аппетита: перед приемом пищи его концентрация наиболее высокая, а после приема она наиболее низкая. Инъекции грелина как человеку, так и крысе увеличивали приём пищи в зависимости от дозы: чем больше грелина вводилось, тем больше потреблялось пищи. Однако грелин не влияет на увеличение разового объёма потребляемой пищи, а увеличивает частоту приемов пищи. Введение грелина также стимулирует у животных стремление реализовать пищевую потребность, в том числе они начинают активно нюхать, находить и запасать еду.

Когда человек теряет вес, концентрация грелина повышается, что приводит к увеличению потребления пищи и увеличению веса. С другой стороны, когда человек набирает вес, концентрация грелина падает, что ведёт к уменьшению потребления пищи и уменьшению веса. Следовательно можно предположить, что грелин является регулятором массы тела, постоянно поддерживая массу и уровень запасенных веществ в норме.

Рецептор грелина — связанный с G-белком рецептор (GPCR), прежде известный как рецептор GHS (рецептор стимулятора секреции гормона роста). Рецепторы грелина экспрессируются нейронами в дугообразном ядре и вентромедиальном гипоталамусе.

Через этот тип рецепторов опосредуются многие процессы, связанные с действием грелина (стимуляция выработки рилизинг-гормонов, повышение аппетита, изменение уровня глюкозного и липидного обменов, регуляция секреции и сокращений стенок желудочно-кишечного тракта)^[6].

Грелин был открыт как первый циркулирующий гормон голода. Гормон голода и синтетический миметический грелин (стимулятор секреции гормона роста) влияет на увеличение количества принимаемой пищи и массу жира, действуя на уровне гипоталамуса. Грелин является участником сложного процесса регуляции энергетического гомеостаза, влияя и на затраты энергии путём корректировки сигналов голода, и на расход энергии (синтез АТФ, накопление жира, накопление гликогена, теплообмен).

Грелин играет значительную роль в работе нервной системы, особенно в работе гиппокампа, и важен для познавательной активности при изменяющихся условиях среды, в частности, в процессах поиска пищи.

Недавно было доказано, что грелин способствует активизации эндотелиальной изоформы синтазы оксида азота в сигнальном каскаде, который зависит от различных киназ, включая АКТ.

Грелин действует на свой рецептор в поджелудочной железе, тормозя секрецию инсулина, которая стимулируется глюкозой^[7].

У зародышей грелин производится лёгкими и стимулирует их рост.

На модельных животных показано, что грелин может поступать в гиппокамп из кровотока, модулируя взаимодействия нейронов, и таким образом, усиливая восприятие информации и память. Предполагается, что обучение более эффективно в те периоды, когда желудок пуст, так как в это время уровни грелина наиболее высоки. Команда исследователей Йельской Школы Медицины^[8] отметила, что подобный эффект для человека также весьма вероятен^[9]. У грызунов клетки X/A также производят грелин.

Исследование^[10], опубликованное в журнале «Nature Neuroscience» (15 июня 2008 онлайн), предполагает, что гормон мог бы помочь защитить от симптомов депрессии и беспокойства, вызванных нервным напряжением. Чтобы проверить, смог ли бы грелин отрегулировать депрессивные симптомы, вызванные хроническим переутомлением, исследователи подвергли мышей ежедневным стрессам, используя стандартную лабораторную методику — переселение нормальных мышей к очень агрессивным мышам-«хулиганам». Исследователи подвергли стрессу и мышей дикого типа, и измененных мышей, которые были неспособны реагировать на грелин. Они обнаружили, что после преодоления напряжения у обоих типов мышей значительно увеличился уровень грелина, который сохранился даже спустя четыре недели после их последнего столкновения. Однако измененные мыши ели меньше, чем мыши дикого типа.

Малое количество сна связано с высокой концентрацией грелина в плазме крови и ожирением: чем дольше длится сон, тем ниже становится концентрация грелина в плазме крови и меньше вероятность возникновения ожирения^[11].

Уровень грелина в плазме крови у страдающих ожирением людей ниже, чем у более худых людей, кроме случаев синдрома Прадера-Вилли (наследственное сочетание умственной отсталости, низкого роста, ожирения, гипотонии мышц). У людей, страдающих от анорексии — расстройства пищевого поведения, — высокий уровень грелина в плазме крови по сравнению с очень худыми людьми и людьми с нормальной комплекцией. Это доказывает, что грелин играет важную роль и в анорексии, и в ожирении. Уилдиз и его коллеги обнаружили, что уровень грелина колеблется в течение суток и увеличивается ночью у здоровых людей худой комплекции; ночное повышение концентрации грелина не выражено у людей, страдающих ожирением^[12]. Профессор Каппуччо из Уорикского университета недавно обнаружил, что малая продолжительность сна может также привести к ожирению, увеличивая аппетит через гормональные изменения. Из-за нехватки сна вырабатывается грелин, который стимулирует аппетит, и выделяется меньше лептина, который подавляет аппетит.

Уровни грелина довольно высоки и у больных, страдающих кахексией, вызванной раком. Синдром Прадера-Вилли также характеризуется быстрым увеличением уровня грелина; здесь уровень грелина связан с большим количеством поглощаемой пищи.

В ходе одного исследования было установлено, что шунтирование не только уменьшает способность кишки переваривать пищу, но также резко понижает уровень грелина и у худых людей, и у тех, кто похудел с помощью диеты.

Через свой рецептор грелин увеличивает концентрацию дофамина в чёрной субстанции — особой области мозга, где дегенерация дофаминергических нейронов приводит к болезни Паркинсона. Используя Henece ghrelin, можно замедлить начало болезни Паркинсона.

Обестатин — предполагаемый гормон, который, как было показано в конце 2005, уменьшает аппетит.^{[источник не указан 4710 дней]} И обестатин, и грелин кодируются одним и тем же геном; продукт гена разделяется так, что получается два пептидных гормона.

В нескольких научных центрах ведутся разработки вакцины против ожирения, которая содержит эпитопы грелина (в одной из работ их вводили в составе вирусных частиц). После введения вакцины организм вырабатывает собственные антитела против грелина. Это препятствует проникновению грелина в центральную нервную систему. Испытание вакцин на крысах дало обнадеживающие результаты: при том же уровне потребления пищи наблюдалось снижение массы тела и массы жировой ткани.

Концентрация грелина в плазме крови повышается с возрастом, и это может способствовать увеличению веса у людей по мере старения^[13][14].

• Описание гормона на сайте государственного университета Колорадо.  (англ.)  (Дата обращения: 3 июня 2009)

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (19 октября 2024)

В другом языковом разделе есть более полная статья Ghrelin (англ.). Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода