肥胖基因（Obese，Ob）于1950年首次在小鼠體內被發(fā)現，為常染色體隱性遺傳。Zhang Y等人通過(guò)定位克隆技術(shù)從C57BL／6J（B6）突變系小鼠體內獲得小鼠Ob基因cDNA的完整序列，從而掀起了0b基因的研究高潮。肥胖基因的產(chǎn)物——瘦蛋白（Leptin）是由脂肪組織分泌的反映體脂含量和調節體重、攝食的重要信號因子。文章綜述了最近國內外豬Ob基因及其表達產(chǎn)物的研究進(jìn)展。
1 豬Ob基因的結構
豬Ob基因的研究首先是依據人、小鼠Ob基因cDNA序列設計引物，用RT-PCR擴增片段，再進(jìn)行克隆和序列分析。Ob基因長(cháng)約20 kb，由3個(gè)外顯子和2個(gè)內含子組成，其編碼區位于第2和第3外顯子。在5′側翼區域中包含了TATA盒樣的序列和數個(gè)順式調控元件（3個(gè)拷貝的GC盒、AP-2結合位點(diǎn)和C／EBA結合位點(diǎn)）。Ob基因編碼長(cháng)約4.5 kb的mRNA，含1個(gè)高度保守的能編碼167個(gè)氨基酸的開(kāi)放閱讀框架，其5′端有長(cháng)97bp的先導序列，3′端有長(cháng)3.7 kb的非翻譯序列。
豬Ob基因定位于18q24。Sasaki S等人通過(guò)對歐洲野豬×大白豬、梅山豬×大白豬的3個(gè)世代參考家系豬群的連鎖分析和體細胞雜交的方法，將豬Ob基因定位于18號染色體上，同時(shí)還發(fā)現Ob基因Aci Ⅰ限制性酶切位點(diǎn)的多態(tài)性。次年，Sasaks S等人又擴增了豬Ob基因的1個(gè)152bp片斷，并用Hind Ⅲ酶切，發(fā)現2個(gè)等位基因。Neuenschwander S等人利用豬的特征性引物進(jìn)行PCR擴增，通過(guò)體細胞雜交，也將豬Ob基因定位于18號染色體上。
2 豬Ob基因的克隆及其表達
2.1 豬Ob基因的克隆
1997年，Bidwell等人成功地克隆了豬Ob基因。Ramsay T G等人對豬Ob基因cDNA序列進(jìn)行測定時(shí)發(fā)現，豬Ob基因與嚙齒動(dòng)物有85%同源，與人有88%同源，與牛有92%同源。Jiang Z H等人用Bi-PASA方法分析了杜洛克、漢普夏、大約克和長(cháng)白豬Ob基因的多態(tài)性。結果發(fā)現，Ob基因有4個(gè)單堿基多態(tài)性，它們分別位于基因的867（C／T）、1112（A／G）、3469（C／T）和3714（G／T），其中前2個(gè)在基因的內元，后2個(gè)在基因的外元，且3 469位點(diǎn)的多態(tài)性可能與膘厚相關(guān)。
戴茹娟等首次報道豬Ob基因的全長(cháng)序列，并對不同物種Ob基因的同源性進(jìn)行了比較，試驗以λUni-ZAP為
載體構建了豬脂肪cDNA文庫，并以用RT-PCR從脂肪RNA中擴增的長(cháng)366bP的豬Ob基因片段作為探針，首次獲得長(cháng)3 277 bp的豬Ob基因cDNA的克隆序列。序列分析表明，豬與人Leptin氨基酸的同源性（86.0%）高于鼠與人之間的同源性（84.0%），這表明豬與人的核苷酸序列在進(jìn)化上更為保守。許玲玲等通過(guò)Southern雜交和雜交陽(yáng)性片段的克隆進(jìn)行測序，首次得到豬Ob基因內含子1和5′調控區16.4kb序列，將外顯子1定位在起始蜜碼子上游11.1kb處，同時(shí)在內含子1中發(fā)現2個(gè)新微衛星，分別命名為SW160。調控區潛在的調控元件分析顯示：-1—-300 bp區間包含C／EBP和2個(gè)Spl，能更直接、高效的調節其轉錄。
2.2 豬Ob基因的表達
Ob基因的表達具有組織特異性，同一個(gè)體不同部位的脂肪組織中Ob mRNA的水平不同，皮下脂肪明顯高于大網(wǎng)膜、腸系膜、后腹膜等部位的脂肪；在不同物種中表達瘦素的部位也有一定差別，豬Ob基因表達范圍較寬。
戴茹娟等利用RT-PCR技術(shù)分析了Ob基因在不同組織中的表達和分布。研究表明，豬Ob基因在脂肪組織中大量表達，明顯高于其他組織。同時(shí)，研究也意外發(fā)現豬Ob基因在肝臟、心臟、脾臟、肌肉組織中也有微量表達，這與人和鼠的研究報道有極大差異。Ob基因主要在人和鼠的脂肪組織中表達，而在其他組織中，無(wú)論是用Nothern雜交還是用RT-PCR均不能檢測到Ob基因的轉錄物。豬Ob基因的表達存在性別差異，周杰等引發(fā)現，二花臉豬血清Leptin水平與脂肪組織Leptin基因的表達均具有明顯的性別差別，總體上母豬高于公豬、這與在人和嚙齒類(lèi)動(dòng)物的結果一致。
3 豬的瘦蛋白受體（Ob-R）基因
1995年，Tartaglia L等人首次報道了小鼠脈絡(luò )叢中Ob-R基因的識別和克隆表達，試驗利用堿性磷酸酶（AP）標記重組Leptin，將Leptin-AP注入體內來(lái)識別Ob-R基因。研究表明，Leptin的結合位點(diǎn)可能位于脈絡(luò )叢，Tartaglia L等人還建立了小鼠脈絡(luò )叢cDNA文庫，對Ob-R基因進(jìn)行識別和克隆，0b-R基因的圖譜表明，該基因位于小鼠的4號染色體上，其座位內包含
糖尿病基因。Chen H等人證實(shí)了這個(gè)結論，并認為Ob-R基因是一種跨膜受體，與Leptin有很高的親合力，小鼠來(lái)源的Ob-R基因有894個(gè)氨基酸，由于Ob-R
基因組序列中的C→T的點(diǎn)突變而使Ob-R基因的閱讀框架發(fā)生改變。
WinickJ D等人將人的Ob-R基因定位于HSAIP區，Ernst等人利用體細胞雜交桔術(shù)首次將豬的Ob-R基因定位于6q區。胡曉湘等人對豬Ob-R基因的部分序列進(jìn)行了克隆與分析，研究表明，豬與人、鼠的核苷酸同源性分別為89.3%和80.3%，氨基酸同源性分別為80.3%和76.6%。
樊明欣等研究表明，豬腦內Leptin長(cháng)型受體（Ob-Rb）mRNA與生長(cháng)抑素（SS）共存于下丘腦腹內側核、背內側核、室周核、室旁核、外側區、視交叉上核、視上核及邊緣系統的杏仁核和海馬結構等部位，說(shuō)明在豬下丘腦內存在表達Ob-Rb mRNA的SS神經(jīng)元，這為L(cháng)eptin調節生長(cháng)提供了進(jìn)一步的形態(tài)學(xué)證據。
4 Leptin的生物學(xué)效應
4.1 Leptin調節繁殖性能
Leptin對生殖的調節可能是多種因素綜合作用的結果：一方面Leptin直接作用于生殖中樞，另一方面Leptin的mRNA受體在卵巢、子宮和罩丸中高度表達，提示這幾種牛殖器官可能是Leptin作用的靶器官，Leptin可直接作用于生殖器官參與生殖的調控。
據研究，大多數學(xué)者認為L(cháng)eptin是通過(guò)下丘腦-垂體-性腺軸起作用，在性腺水平上，Leptin可直接與受體結合，但在下丘腦—垂體水平上，Leptin如何通過(guò)血腦屏障到達大腦和垂體是其發(fā)揮作用的關(guān)鍵。Leptin借助于腦脈絡(luò )叢內的Ob基因受體介導的轉運機制到達大腦，這一轉運過(guò)程存在飽和性。Leotin從脂肪組織分泌出來(lái)后通過(guò)脈絡(luò )叢進(jìn)入腦脊液，隨著(zhù)腦脊液流入第三腦室（3v），然后再通過(guò)室管膜擴散進(jìn)入下五腦，與室旁核和弓形核上的Leptin受體結合。進(jìn)入下丘腦的Leptin從門(mén)靜脈毛細血管進(jìn)入正中隆起缺乏血腦屏障的部位，毛細血管里其余的Leptin由長(cháng)門(mén)靜脈轉移到垂體前葉。另一部分Leptin借助于供應神經(jīng)囊體的動(dòng)脈血直接轉移到垂體的神經(jīng)葉，又隨短門(mén)靜脈到達垂體前葉，從而發(fā)揮其調控機制。
4.2 Leptin調節脂肪的沉積
目前，認為L(cháng)eptin可通過(guò)3種途徑調節脂肪的沉積：①抑制食欲，減少能量攝取。1995年，Anll等人用ob／ob小鼠做試驗，研究Leptin與食物攝入量的關(guān)系，發(fā)現，食物攝入量與Leptin之間呈現劑量效應關(guān)系?，F在認為作用于下丘腦的弓形核，其上至少有2種獨特的神經(jīng)元細胞能抑制食欲。第一種能產(chǎn)生神經(jīng)肽（neuropeptide NPY）和AgRP（agouti-related protein），第二種能產(chǎn)生抑制食欲的神經(jīng)POMC和CART（proopiomelanocortin and cocaine and amphetamine regulated transcript）。這2種神經(jīng)都表達Leptin受體，但作用方式卻是相反的。Leptin激活POMC／CART，但抑制NPY／AgRP。NPY增加，POMC減少，將能增加食欲和脂肪沉積；NPY減少，POMC增加，將能減少食欲和脂肪沉積。②增加能量消耗。Leptin不僅能降低食欲，而且能刺激交感神經(jīng)系統，交感神經(jīng)興奮可分泌兒茶酚胺，與β腎上腺素受體（βAR）結合，刺激機體棕色脂肪產(chǎn)熱，消除過(guò)多體脂，達到消耗能量的目的。③抑制脂肪合成，促進(jìn)脂肪分解。Leptin通過(guò)βAR激活解耦聯(lián)蛋白1在褐色脂肪組織中的表達作用，使機體產(chǎn)熱，從而達到分解脂肪的目的，并且間接控制解耦聯(lián)蛋白3在肌肉巾的表達。
5 展望
在育種實(shí)踐中發(fā)現，豬的瘦肉率的選樣提高總是與飼料采食量降低相聯(lián)系，這一現象尤其是在豬自由采食時(shí)更明顯，原因可能是Leptin蛋白的表達和作用是被緊連在一起調控的。豬Ob基因有可能是潛在的影響體脂含量、攝食量和飽食感的一個(gè)數量性狀位點(diǎn)。另外，可以針對Ob基因進(jìn)行限制性片段長(cháng)度多態(tài)性（RFLP）、微衛星、PCR-SSCP、SNPs等多種分子標記研究，從而提高家畜生產(chǎn)水平。
目前，對肥胖調節的認識主要來(lái)源于ob／ob小鼠。而豬與人Leptin蛋白氨基酸的同源性（86.0%）高于鼠與人的同源性（84.0%），表明豬與人的核苷酸序列在進(jìn)化上更為保守。對豬Ob其因的分析使其有可能成為研究人類(lèi)肥胖病的有利動(dòng)物模型。
