Leptyna to hormon produkowany głównie przez tkankę tłuszczową, odkryty w 1994 roku. Jej stężenie we krwi rośnie mniej więcej proporcjonalnie do ilości tłuszczu w organizmie, dzięki czemu podwzgórze — obszar mózgu sterujący apetytem i wydatkiem energii — dostaje bieżącą informację o wielkości zapasów. Potocznie nazywa się ją „hormonem sytości”, choć trafniejsze byłoby określenie „hormon zapasów”: leptyna melduje nie o zjedzonym właśnie posiłku, lecz o stanie magazynu energii.
U osób z otyłością leptyny we krwi jest dużo, a mimo to mózg zachowuje się tak, jakby zapasów brakowało. To zjawisko nazywa się opornością leptynową. Składa się na nie kilka mechanizmów: utrudniony transport leptyny z krwi do mózgu przez barierę krew–mózg, wyciszenie sygnału już wewnątrz komórek nerwowych (odpowiadają za to m.in. białka SOCS3 i PTP1B blokujące szlak JAK2/STAT3) oraz przewlekły stan zapalny w podwzgórzu. Dlatego podawanie leptyny z zewnątrz nie leczy pospolitej otyłości — jej lekowa wersja, metreleptyna, jest zarejestrowana wyłącznie w rzadkich przypadkach wrodzonego niedoboru leptyny i lipodystrofii.
Leptyna działa też asymetrycznie: organizm reaguje znacznie mocniej na jej spadek niż na wzrost. Kiedy chudniesz, poziom leptyny leci w dół, a mózg odbiera to jako sygnał alarmowy — nasila się głód, obniża wydatek energetyczny. To jedna z fizjologicznych przyczyn, dla których waga po zakończonej diecie tak chętnie wraca.
Od GLP-1 leptynę odróżnia horyzont czasowy. GLP-1 jest sygnałem krótkoterminowym: wydziela się w jelicie po posiłku i wycisza apetyt na kilka godzin. Leptyna działa w skali tygodni i miesięcy, raportując stan tkanki tłuszczowej. Odwrotny kierunek ma z kolei ghrelina, hormon głodu, którego stężenie rośnie przed posiłkiem.