Leptin je hormon, ki v možgane pošilja signale, da sporočijo, ali je telo hranjeno ali stradano. Za prenos teh signalov mora biti na ustreznih možganskih celicah molekularno stikalo za sprejem signala. Takšna stikala so beljakovine, znane kot receptorji. Obstaja veliko takih receptorjev za leptin, ki se odzivajo na molekulo. Na to spojino se poleg možganov lahko odzovejo tudi druga tkiva, v človeškem telesu pa obstajajo različne oblike takih receptorjev.
Medtem ko je insulin znan kot hormon, ki vpliva na energijsko presnovo že od zgodnjih 1900-ih, so leptin odkrili šele leta 1994. Ko telesni hormoni delujejo pravilno, možganom signalizira, da ima telo dovolj energije. Prvotno domnevno, da gre za nov način za pomoč ljudem pri hujšanju, je bilo ugotovljeno, da so njegovi učinki veliko bolj zapleteni, kot so pričakovali. Veliko različnih tkiv pri ljudeh ima receptorje za leptin, spojina pa ima nešteto učinkov na človeško fiziologijo.
Prvotno odkritje leptina je bilo pri mutantnih miših, ki so bile zelo debele. Ugotovljeno je bilo, da nimajo gena za proizvodnjo spojine ali receptorja. Pri miših je gen za leptinski receptor znan kot db. Genetske študije so pokazale, da so geni za hormon in njegov receptor zelo ohranjeni med organizmi.
Pri ljudeh je gen za leptinske receptorje znan kot LEP-R. Na svetu obstaja majhna skupina ljudi, ki trpi zaradi mutacije tega receptorja. Morbidna debelost je posledica te mutacije.
Da bi lahko prenašal signal od zunaj celice v notranjost, mora receptor prečkati celično plazemsko membrano. Številni receptorji imajo v membrani vrsto zank. Leptinski receptorji imajo samo eno domeno skozi zunanjo celično membrano v notranjost celice. Ko se leptin veže na površino receptorja, aktivira spremembo strukture receptorja znotraj celice. To povzroči kaskado signalizacije, kar povzroči spremembe v hormonskem metabolizmu.
En produkt je proizveden iz gena, vendar se med procesom spreminjanja iz DNK v končno beljakovinsko obliko predela v številne različne vrste receptorjev za leptin. Ti receptorji se razlikujejo po dolžini beljakovine, ki se razteza znotraj celice. Možganski receptor, ki se odziva na signale maščobnega tkiva, ki vsebuje maščobo, se od drugih razlikuje po dolgem raztezanju beljakovin v celici. Ugotovljeno je bilo, da so nekatere oblike receptorja topne in niso povezane s celično membrano.
Novejše raziskave so pokazale, da leptin vpliva na presnovo drugih tkiv, vključno s pljuči, ledvicami in prostato. Leptinski receptorji na teh območjih imajo veliko krajše intracelularne regije. Nekatere študije so pokazale, da je ta hormon vpleten v razvoj nekaterih vrst raka. Prihodnje raziskave bodo nedvomno razkrile še veliko več o dodatnih učinkih tega hormona na človeško fiziologijo.