KissWiki Reproduction(Endocrine) Acute kisspeptin stimulates secretion of luteinising hormone (LH) and follicle stimulating hormone (FSH) via GnRH.
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The expression of both kisspeptin and its receptor in the hypothalamus and pituitary respectively, and their crucial role in puberty suggests that kisspeptins may also be key regulators of the HPG axis in adults. In gpr-54 -/- and KiSS-1 -/- mice, LH levels were found to be significantly lower than in wild type (WT) mice even though GnRH receptor levels were normal and GnRH could elicit a robust LH stimulation.
This indicated a role for kisspeptins in LH regulation in the adult. Kisspeptin-54 and kisspeptin-10 rapidly increase plasma LH levels in adult mice (Gottsch et al., 2004), rats (Navarro et al., 2004a), sheep (Arreguin-Arevalo et al., 2006), cows (Kadokawa et al., 2008), primates (Plant et al., 2006) and humans (Dhillo et al., 2005; Dhillo et al., 2007) in a dose dependant manner. Doses as low as 1fmol given centrally (intracerebroventricular (icv)) are effective (Gottsch et al., 2004), making kisspeptin the most potent stimulator of LH known to date. Low doses of 10pmol to 1nmol have also been shown to be active systemically (intraperitoneal (ip) and intravenous (iv)) in rodents (Navarro et al., 2005b; Thompson et al., 2004). The demonstration that kisspeptin stimulation of gonadotropins can be abolished by administering a GnRH receptor antagonist suggests that kisspeptin operates at the level of the hypothalamus to stimulate GnRH release rather than directly at the pituitary (Fig. 12) (Gottsch et al., 2004; Navarro et al., 2005b). Castellano et al. have attempted to delineate the mechanism behind kisspeptin activation of gonadotropins in the rat. Kisspeptin stimulation of LH could be blocked by PLC, calcium and MAPK inhibitors using hypothalamic explants pre-incubated for 60 min, however, no further evidence to support these pathways has been produced (Castellano et al., 2006b).
In gpr-54 and KiSS-1 knockout mice, follicle stimulating hormone (FSH) levels also are lower than in controls (Lapatto et al., 2007). Again, kisspeptin-10 has been shown to stimulate release of FSH in adult rats (Navarro et al., 2005a), mice (Gottsch et al., 2004) and humans (Dhillo et al., 2005). However, in the rat a 100-fold higher dose is required to stimulate FSH than for LH secretion, with an EC50 of 400nmol. Activation of FSH secretion is also via GnRH, as GnRH antagonist again blocks the kisspeptin-10 stimulation (Navarro et al., 2005a). However, most studies have concentrated research on LH because FSH stimulation is of a much lower magnitude than that of LH as for GnRH. Further studies are required to fully elucidate kisspeptins effects on FSH. facilitates increased pulsatile release of GnRH, awakening the reproductive axis and bringing about pubertal maturation.
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