Leptin je hormon koji šalje signale u mozak da provjerava je li tijelo hranjeno ili gladno. Da bi se ti signali prenijeli, mora postojati molekularni prekidač na odgovarajućim moždanim stanicama za primanje signala. Takvi prekidači su proteini poznati kao receptori. Postoji niz takvih leptinskih receptora koji reagiraju na molekulu. Na ovaj spoj mogu reagirati i druga tkiva osim mozga, a u ljudskom tijelu postoje različiti oblici takvih receptora.
Dok je inzulin poznat kao hormon koji utječe na energetski metabolizam od ranih 1900-ih, leptin je otkriven tek 1994. Kada tjelesni hormoni rade ispravno, on signalizira mozgu kada tijelo ima dovoljno energije. Izvorno zamišljen kao novi način pomoći ljudima da izgube težinu, pokazalo se da su njegovi učinci znatno složeniji od očekivanog. Mnoga različita tkiva u ljudi imaju receptore za leptin, a spoj proizvodi bezbroj učinaka na ljudsku fiziologiju.
Prvotno otkriće leptina bilo je kod mutantnih miševa koji su bili vrlo pretili. Utvrđeno je da im nedostaje gen za proizvodnju spoja ili receptora. Kod miševa je gen za leptinski receptor poznat kao db. Genetske studije pokazale su da su geni za hormon i njegov receptor visoko očuvani između organizama.
Kod ljudi je gen za leptinske receptore poznat kao LEP-R. U svijetu postoji mala skupina ljudi koja pati od mutacije ovog receptora. Morbidna pretilost je rezultat ove mutacije.
Da bi mogao prenijeti signal izvan stanice u unutrašnjost, receptor mora proći staničnu plazma membranu. Mnogi receptori imaju niz petlji unutar membrane. Leptinski receptori imaju samo jednu domenu kroz vanjsku staničnu membranu u unutrašnjost stanice. Kada se leptin veže na površinu receptora, aktivira promjenu strukture receptora unutar stanice. To uzrokuje kaskadu signalizacije, što rezultira promjenama u hormonskom metabolizmu.
Jedan proizvod se proizvodi iz gena, ali se obrađuje u mnogo različitih tipova leptinskih receptora tijekom procesa modifikacije od DNK do konačnog proteinskog oblika. Ovi receptori variraju u duljini proteina koji se proteže unutar stanice. Receptor mozga koji reagira na signale iz masnog tkiva koji sadrži masnoće razlikuje se od ostalih po tome što ima dugu ekstenziju proteina unutar stanice. Utvrđeno je da su neki oblici receptora topljivi i nisu povezani sa staničnom membranom.
Novija istraživanja su pokazala da leptin utječe na metabolizam drugih tkiva, uključujući pluća, bubrege i prostatu. Leptinski receptori u tim područjima imaju mnogo kraće unutarstanične regije. Neka istraživanja su uključila ovaj hormon u razvoj određenih karcinoma. Buduća istraživanja će nedvojbeno otkriti mnogo više o dodatnim učincima ovog hormona na ljudsku fiziologiju.