Leptinas yra hormonas, kuris siunčia signalus į smegenis, kad praneštų, ar kūnas maitinasi, ar badauja. Kad šie signalai būtų perduodami, atitinkamose smegenų ląstelėse turi būti molekulinis jungiklis, kad gautų signalą. Tokie jungikliai yra baltymai, žinomi kaip receptoriai. Yra nemažai tokių leptino receptorių, kurie reaguoja į molekulę. Kiti audiniai, išskyrus smegenis, gali reaguoti į šį junginį, o žmogaus kūne yra įvairių tokių receptorių formų.
Nors insulinas buvo žinomas kaip hormonas, turintis įtakos energijos apykaitai nuo XX a. pradžios, leptinas buvo atrastas tik 1900 m. Kai organizmo hormonai veikia tinkamai, jis signalizuoja smegenims, kai organizmas turi pakankamai energijos. Iš pradžių manyta, kad tai naujas būdas padėti žmonėms numesti svorio, buvo nustatyta, kad jo poveikis yra daug sudėtingesnis nei tikėtasi. Daugybė skirtingų žmogaus audinių turi leptino receptorius, o junginys daro daugybę padarinių žmogaus fiziologijai.
Pradinis leptino atradimas buvo pelių mutantės, kurios buvo labai nutukusios. Nustatyta, kad jiems trūksta geno, kad susidarytų junginys arba receptorius. Pelėms leptino receptoriaus genas žinomas kaip db. Genetiniai tyrimai parodė, kad hormono ir jo receptorių genai yra labai konservuoti tarp organizmų.
Žmonėms leptino receptorių genas yra žinomas kaip LEP-R. Pasaulyje yra nedidelė grupė žmonių, kenčiančių nuo šio receptoriaus mutacijos. Ligos nutukimas yra šios mutacijos rezultatas.
Kad galėtų perduoti signalą iš ląstelės išorės į vidų, receptorius turi kirsti ląstelės plazminę membraną. Daugelis receptorių membranoje turi keletą kilpų. Leptino receptoriai turi tik vieną domeną per išorinę ląstelės membraną į ląstelės vidų. Kai leptinas prisijungia prie receptoriaus paviršiaus, jis aktyvuoja ląstelės viduje esančio receptoriaus struktūros pokyčius. Tai sukelia signalų kaskadą, dėl kurios pasikeičia hormonų apykaita.
Iš geno gaminamas vienas produktas, tačiau modifikuojant iš DNR į galutinę baltymo formą jis yra perdirbamas į daugybę skirtingų tipų leptino receptorių. Šie receptoriai skiriasi baltymo, kuris tęsiasi ląstelėje, ilgis. Smegenų receptoriai, kurie reaguoja į signalus iš riebalinio riebalinio audinio, skiriasi nuo kitų tuo, kad ląstelėje yra ilgas baltymas. Nustatyta, kad kai kurios receptorių formos yra tirpios ir nesusijusios su ląstelės membrana.
Naujausi tyrimai parodė, kad leptinas veikia kitų audinių, įskaitant plaučius, inkstus ir prostatą, metabolizmą. Šiose srityse esantys leptino receptoriai turi daug trumpesnius tarpląstelinius regionus. Kai kurie tyrimai rodo, kad šis hormonas yra susijęs su tam tikrų vėžio formų vystymusi. Būsimi tyrimai neabejotinai atskleis daug daugiau apie papildomą šio hormono poveikį žmogaus fiziologijai.