The Role of Kisspeptin Signaling in Reproduction of Ruminant

Abstract

บทคัดย่อ

ในปัจจุบัน คิสเปบทีน จัดเป็นหัวข้อสําคัญทางด้านการสืบพันธุ์ที่น่าสนใจเป็นอย่างมาก คิสเปบทีนเป็นสารโปรตีนทางระบบประสาทที่ผลิตจากยีนคิสวันในสมองส่วนไฮโปทาลามัสเป็นหลัก ียนนี้ได้ถูกค้นพบในปี 1996  และจัดในกลุ่มยีน tumor suppressor  ที่พบการแสดงออกในมะเร็งเมลาโนมาในมนุษย์หลังจากนั้นในปีค.ศ. 2003 พบว่าเกิดการกลายพันธุ์ของยีนจีโปรตีน-คัพเพิล ีรเซพเตอร์ซึ่งเป็นตัวรับที่มีความสัมพันธ์กันอย่างมากกับคิสเปบทีน มีความเกี่ยวข้องกับการเกิดภาวะฮอร์โมนเพศตํ่าในหนูและมนุษย์มีการศึกษาการกระจายตัวและการทํางานของคิสเปบทีนเป็นจํานวนมากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (ทั้งภายในและภายนอกตัวสัตว์) ส่วนในสัตว์เคี้ยวเอื้องเคยมีการศึกษาในแกะเป็นหลัก บางส่วนในแพะและโค ในแกะมีการแสดงออกของยีนคิสเปบทีนในอาร์คูเอท นิวเคลียส ซึ่งส่งสัญญาณยับยั้งต่อโกนาโดทรอปิน ีรลิซซิง ฮอร์โมน (จีเอ็นอาร์เอช) และยังส่งสัญญาณกระตุ้นต่อจีเอ็นอาร์เอชเมื่อถึงเวลาก่อนการหลั่งสูงสุดของจีเอ็นอาร์เอชและลูติไนซิง ฮอร์โมน ก่อนการตกไข่ผ่านทางการไหลเวียนเลือดบริเวณต่อมใต้สมอง  ถึงแม้ว่าจะพบเซลล์คิสเปบทีนในบริเวณพรีออพติค แต่ยังไม่มีการค้นพบกลไกการควบคุมย้อนกลับต่อฮอร์โมนเพศชนิดสเตียรอยด์งานวิจัยก่อนหน้านี้บ่งบอกว่า สัญญาณจากคิสเปบทีนร่วมกับ จีโปรตีน-คัพเพิล ีรเซพเตอร์เป็นกุญแจสําคัญที่ควบคุมการเข้าสู่วัยเจริญพันธุ์การทํางานของระบบสืบพันธุ์และความสมบูรณ์พันธุ์ผ่านทางแกนการทํางานร่วมกันของสมองส่วนไฮโปทาลามัส ต่อมใต้สมอง และอวัยวะสืบพันธุ์โดยการหลั่งสารฮอร์โมนสื่อประสาทไปกระตุ้นให้เกิดการหลั่งจีเอ็นอาร์เอช และมีการตอบสนองกลับจากฮอร์โมนเพศต่อเซลล์ประสาทจีเอ็นอาร์เอชร่วมด้ว

คําสําคัญ : คิสเปบทีน, กลไก, การสืบพันธุ์, สัตว์เคี้ยวเอื้อง

Abstract

In the present decade, kisspeptin has been a fascinating topic in the reproductive spotlight. Kisspeptin is a neuropeptide, produced mainly in the hypothalamus from Kiss1 gene. This gene was initially discovered in 1996 as a tumor suppressor gene in human malignant melanoma. Then in the year 2003, researchers found that mutations of the G protein-coupled receptor (GPR54), which is the strongly cognate receptor of kisspeptin, were associated with hypogonadotropic hypogonadism in mice and humans. There are many kisspeptin distribution and function studies (both in vitro and in vivo) in mammals. In ruminants, kisspeptin has been studied mainly in sheep and to some extent in goats and cattle.  In ewes, Kiss1 is expressed in the arcuate nucleus to forward signals relevant to negative feedback regulation of gonadotropin releasing hormone (GnRH), and is also responsible for positive feedback regulation of GnRH at the time of the preovulatory GnRH/luteinizing hormone (LH) surge via the hypophyseal portal circulation. Although there are Kiss1 cells in the preoptic area, whether they play a role in the sex steroid feedback regulation of GnRH secretion has not been discovered yet. Previous research indicates, however, that kisspeptin-GPR54 signaling is a key regulator of puberty, reproductive function and fertility via the hypothalamic pituitary gonadal axis, which produces a neuroendocrine substrate to stimulate gonadotropin releasing hormone and has the potential to replay feedback effects from the sex hormones to GnRH neurons.

Keywords : kisspeptin, role, reproduction, ruminant