Меланин-концентрирующий гормон ( MCH ), также известный как промеланин-стимулирующий гормон (PMCH) , представляет собой циклический 19- аминокислотный орексигенный гипоталамический пептид , первоначально выделенный из гипофиза костистых рыб , где он контролирует пигментацию кожи. [1] У млекопитающих он участвует в регуляции пищевого поведения, настроения, цикла сна и бодрствования и энергетического баланса. [2]
MCH представляет собой циклический нейропептид из 19 аминокислот , поскольку он представляет собой полипептидную цепь, способную действовать как нейротрансмиттер . Нейроны MCH в основном сосредоточены в латеральной гипоталамической области , zona incerta и incerto-гипоталамической области, но они также расположены, в гораздо меньших количествах, в парамедианной ретикулярной формации моста (PPRF), медиальной преоптической области, латеродорсальном тегментальном ядре и обонятельном бугорке . [3] [4] MCH активируется путем связывания с двумя рецепторами G-сопряженных белков ( GCPR ), MCHR1 и MCHR2 . [3] [1] MCHR2 был идентифицирован только у определенных видов, таких как люди, собаки, хорьки и макаки-резусы, в то время как другие млекопитающие, такие как грызуны и кролики, не имеют этого рецептора. [1] MCH расщепляется из препро-MCH (ppMCH), полипептида из 165 аминокислот, который также содержит нейропептиды GE и EI. [3] [1]
MCH также был обнаружен в периферических структурах за пределами мозга. И селезенка, и тимус показали значительные уровни MCH у млекопитающих в многочисленных исследованиях. Кровоток, по-видимому, переносит MCH по всему телу млекопитающих, хотя у людей его очень много. [ необходимо уточнение ]
MCH обнаружен в латеродорсальном тегментальном ядре исключительно в женском мозге в моделях крыс. [3] MCH также был обнаружен только в медиальной преоптической области и паравентрикулярном гипоталамическом ядре во время лактации. [3]
Нейроны MCH деполяризуются в ответ на высокие концентрации глюкозы. [5] Этот механизм, по-видимому, связан с использованием глюкозы в качестве реагента для образования АТФ , что также вызывает деполяризацию нейронов MCH. [5] Нейротрансмиттер глутамат также вызывает деполяризацию нейронов MCH, в то время как другой нейротрансмиттер, ГАМК , вызывает гиперполяризацию нейронов MCH . [5] Орексин также деполяризует нейроны MCH. [5] Нейроны MCH, по-видимому, оказывают ингибирующий ответ на MCH, но не вызывают гиперполяризацию нейронов. [5] Норадреналин оказывает ингибирующее действие на нейроны MCH, как и ацетилхолин . [5] Нейроны MCH гиперполяризуются в ответ на серотонин . [5] Каннабиноиды оказывают возбуждающее действие на нейроны MCH. [5]
Некоторые исследования показали, что дофамин оказывает ингибирующее действие на нейроны MCH, но для полной характеристики этого взаимодействия необходимы дальнейшие исследования. [5]
MCH и гормон орексин находятся в антагонистических отношениях друг с другом в отношении цикла сна, при этом орексин почти полностью активен во время периодов бодрствования, а MCH более активен во время периодов сна. [3] [1] MCH также способствует сну, и в течение периода сна повышенный уровень MCH, по-видимому, увеличивает количество времени, проведенного в фазе быстрого сна и медленного сна. [3] Повышенный уровень MCH также может увеличить количество времени, проведенного как в фазе быстрого сна , так и в фазе медленного сна , что, в свою очередь, увеличивает общую продолжительность сна. [3] Повышенный уровень сахара способствует MCH и его влиянию на сон и сохранение энергии. [1]
Считается, что присутствие MCH в определенных местах исключительно во время лактации способствует развитию материнского поведения у особей. [3]
Повышенное присутствие MCH может привести к увеличению уровня потребления пищи и связано с увеличением массы тела. [6] И наоборот, уменьшение количества присутствующего MCH может привести к снижению уровня потребления пищи. [6] Повышенное количество MCH в обонятельных областях, среди прочего, также связано с увеличением потребления жирной пищи с высокой калорийностью. [6] [1] Пища, которая кажется вкусной, также, по-видимому, способствует MCH, что усиливает потребление этой пищи. [1] Сахар, в частности глюкоза, по-видимому, способствует роли MCH в сне и сохранении энергии. [1] Это содействие сохранению энергии также связано с более высокой массой тела, даже при контролируемой диете. [1]
Было высказано предположение, что MCH играет модулирующую роль в высвобождении лютеинизирующего гормона (ЛГ) либо путем прямого воздействия на гипофиз, либо косвенно, влияя на гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) в гипоталамусе. [6] Эстроген , по-видимому, необходим для того, чтобы MCH влиял на репродуктивную функцию. [6]
Хотя MCH изначально был обнаружен из-за его роли в определении уровней пигментации у рыб, определение роли MCH в пигментации кожи млекопитающих было гораздо более сложным. [7] Однако MCHR1 был обнаружен в человеческих меланоцитах и некоторых клетках меланомы, поэтому MCH способен связываться с этими клетками, а также с кератиноцитами , хотя они не экспрессируют MCHR1. [7] В меланоцитах MCH, по-видимому, имеет антагонистические отношения с α-MSH и снижает выработку меланина. [7] Однако для полного понимания связи MCH с пигментацией кожи у млекопитающих необходимо больше информации.
Хотя MCH действительно способствует сну, не было исследований, связывающих MCH с нарколепсией. [1] Вместо этого исследования показали, что у людей с нарколепсией наблюдается снижение нейронов орексина, что способствует бодрствованию, в то время как количество нейронов MCH не отличается от среднего человека, не страдающего нарколепсией. [1]
MCH связывают с депрессией и тревогой. [1] [7] Было показано, что антагонисты MCHR1 действуют как антидепрессанты. [1]
Взаимодействие между MCH и хемокинами / цитокинами , приводящее к общему снижению высвобождения MCH и возбудимости нейронов, было связано с анорексией, вызванной инфекцией . [5] Хемокины и цитокины часто появляются в результате воспаления или инфекции, и затем они могут повреждать нейроны MCH, что может привести к анорексии у человека. [5]
MCH был обнаружен в линиях клеток меланомы и плоскоклеточного рака . [7] Однако про-MCH, предшественник MCH, не был обнаружен в меланоцитах, кератиноцитах или фибробластах, что может указывать на то, что MCH может быть доставлен в эти клетки макрофагами в рамках иммунного ответа. [7] Необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью определить и понять любую связь между MCH и возможными иммунными ответами в коже.
MCH был первоначально обнаружен у костистых рыб; было обнаружено, что он помогает определять цвет кожи рыб. [6] [1] Позднее млекопитающая версия MCH была обнаружена у крыс, где большинство функций и локализаций сохраняются у всех видов млекопитающих. [6] [1]