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褪黑素对动物繁殖的调控作用机制研究进展梁锦萍，字向东*（西南民族大学动物科学国家民委重点实验室，四川成都 610041）摘 要：褪黑素广泛存在于多种动物体内，具有较强的抗氧化及抗细胞凋亡能力，参与动物机体内多种器官、组织和细胞的生理活动过程，调控下丘脑-垂体-性腺轴，在动物繁殖过程中发挥着重要的调控作用。
本文综述了褪黑素对动物季节性繁殖、卵泡发育、精子发生、体外受精、早期胚胎发育和精液冷冻保存的作用及其作用机制，为畜牧生产实践中褪黑素的使用提供参考。
关键词：褪黑素；季节性繁殖；卵泡发育；精子发生；胚胎发育中图分类号：S814.1 文献标识码：A DOI编号：10.19556/j.0258-7033.20200605-01褪黑素（Melatonin，MLT）因可以使两栖类动物皮肤色泽变浅而得名，最早是从牛的松果腺提取得到，所以也称为松果腺素。
除松果体外，胃[1]、卵巢[2]等组织器官也能分泌少量褪黑素。
褪黑素在动物机体中参与许多生理过程，作用广泛，如调节胃肠道运动[1]、抗肿瘤作用[3-4]、抗氧化[5]、延缓卵巢衰老[6]、增强免疫力[7]以及调节动物生殖机能[8-10]。
本文综述了褪黑素对动物季节性繁殖、卵泡发育、精子发生、体外受精、早期胚胎发育和精液冷冻保存的作用及其作用机制，旨在为畜牧生产实践中褪黑素的使用提供参考。
1 褪黑素概述1.1 褪黑素的化学性质褪黑素分子结构为N–乙酰基–5–甲氧基色胺，是一种色氨酸衍生物，分子量为232的吲哚类神经内分泌激素[11]，是微溶于水、易溶于乙醇等有机溶剂的淡白色结晶[12]。
1.2 褪黑素的合成代谢褪黑素主要由松果腺合成分泌，视交叉上核（Suprachiasmatic Nucleus，SCN）接收外界的光周期信号之后，传入松果腺，从而调节褪黑素的分泌[13]。
褪黑素的分泌节律表现为明显的昼夜性和季节性，主要受到光照的周期调控，此外也会受到光色、光照强度、温度、动物种类等因素影响[14]。
・４４・垦堕迫丝瘟盈查！！！！芏！旦筮ｉ！鲞箜！塑！！！』垡ｇ望！！！生型！型！！：！！！！：∑！！：！！：盥！：！・综述・褪黑素抗肿瘤作用及其机制的研究进展方华蓥许春芳摘要：褪黑素（ＭＴ）是人体内的一种神经内分泌激素．研究表明ＭＴ对恶性肿瘤具有明显抑制作用，其抗瘤机制复杂而广泛。
此文就近年来对ＭＴ的抗肿瘤机制及其临床试验研究作一综述。
关键词：褪黑素；肿瘤；机制ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—５３４Ｘ．２０１０．０１．０１６１９５９年Ｌｅｒｎｅｒ等首次从牛的松果体分离得到一种激素，当把这种激素饲喂青蛙时，可使深色蛙皮褪色，因而命名为褪黑激素（ＭＴ）。
它是一种吲哚类激素，化学名为Ｎ一乙酰－５－甲氧基色胺，是Ｌ一色氨酸的前体。
ＭＴ主要在松果体合成，还可以由视网膜、骨髓、胃肠道、胆汁合成，Ｊａｗｏｒｅｋ等［１１发现胃肠道分泌ＭＴ的量甚至比松果体还要多。
ＭＴ是高度水溶性、脂溶性的物质，易透过细胞膜，ＭＴ在人体内的半衰期短，不易在体内蓄积，毒性很小。
约９０％的ＭＴ经过肝脏代谢，还有少量经肾脏随尿液排泄。
ＭＴ在体内代谢实质是要将其转化为一个多功能的吲哚胺，从而发挥生物学效用。
１褪黑素与肿瘤发生的关系ＭＴ的分泌呈现波动性，有研究表明［２１夜班工作者、护士、飞行服务员、无线电和电报工作者乳腺癌发生率要明显高于盲人妇女，这可能是由于在夜间暴露于光线下，即便是短时间低强度的光线，也能使夜间ＭＴ峰值降低或使其分泌完全受到抑制，导致肿瘤的发生率增高。
另外，光线的全部或部分的抑制能升高ＭＴ体内水平，从而解释了盲人女性的乳腺癌低发生率。
Ｂｅｎｉａｓｈｖｉｌｉ等［３］回顾性分析了１９７８年至２００３年间，以色列Ｗｏｌｆｓｏｎ医疗中心的１２９０份临床乳腺癌病例报告，患者均为６０岁左右的女性，其中长期接触低频磁场如电脑（超过每天３ｈ）、手机、电视、空调等的患者乳腺导管上皮癌发生率高，可能与长期暴露于低频磁场下ＭＴ合成减少有关。
褪黑素生理作用的研究进展一、本文概述褪黑素（Melatonin）是一种主要由松果体产生的吲哚类激素，具有广泛的生理作用。
自20世纪50年代被发现以来，褪黑素在生物学和医学领域的研究日益深入，其在调节生物节律、促进睡眠、抗氧化、抗肿瘤等方面的作用逐渐被揭示。
本文旨在综述褪黑素生理作用的研究进展，以期为深入了解褪黑素的功能和应用提供参考。
本文首先介绍了褪黑素的合成、分泌和代谢过程，阐述了褪黑素与生物钟的关系，以及其在调节睡眠-觉醒周期中的重要作用。
随后，文章综述了褪黑素在抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、免疫调节等方面的最新研究进展，探讨了褪黑素在这些领域的作用机制和潜在应用。
本文还关注了褪黑素与其他生物活性物质（如性激素、生长激素等）的相互作用，以及褪黑素在神经退行性疾病、心血管疾病等慢性病防治中的潜在作用。
通过对相关文献的梳理和分析，本文旨在为褪黑素生理作用的研究提供全面的视角和深入的见解。
本文总结了褪黑素生理作用研究的现状和挑战，展望了未来研究方向和应用前景。
随着研究的深入，褪黑素在生命科学和医学领域的应用将更加广泛，有望为人类健康和生活质量的提升做出重要贡献。
二、褪黑素的合成与分泌褪黑素，作为一种主要由松果体产生的神经激素，其合成与分泌过程在生理学中扮演着重要角色。
其合成起始于色氨酸，经过一系列酶促反应转化为5-羟色胺酸，再经过羟化酶和脱羧酶的作用，转化为褪黑素。
这一系列过程主要发生在松果体内，其中多种酶参与并调控着褪黑素的生成。
褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，通常在夜间达到高峰，白天则相对较低。
这种分泌模式受到多种因素的影响，包括光照、生物钟基因以及神经递质等。
光照是影响褪黑素分泌的主要因素之一，光照强度的增加会抑制褪黑素的合成与分泌。
生物钟基因则通过调控相关酶的活性，影响褪黑素的生成。
某些神经递质如5-羟色胺和多巴胺等也能影响褪黑素的分泌。
褪黑素的合成与分泌对于维持生物体的昼夜节律和睡眠-觉醒周期具有重要作用。
褪黑素对睡眠的生理作用及研究进展摘要：褪黑素是一种由松果体分泌的内分泌激素，它会产生与年龄有关的昼夜共鸣，并促进正常睡眠。
本文概述了褪黑激素在睡眠中的生理作用、其机制以及在改善睡眠失调和内分泌调节方面的作用，并具体介绍了褪黑素应用于提高睡眠质量的相关产品的研究进展。
关键词：褪黑素；睡眠；生理作用引言褪黑素又名美拉酮宁、抑黑素、松果体素，在哺乳动物的松果体内产生[1]，此外诸如视网膜、泪腺等部位亦能合成褪黑素。
褪黑素的合成与光照有着密不可分的联系，白天光照信息传递至交叉视核，进而抑制褪黑素合成分泌；夜间褪黑素分泌量于凌晨2至4点之间上升达到峰值。
不仅如此，褪黑素的分泌量还与年龄呈一定联系，婴儿出生后褪黑素于3至5岁间达到最高点，此后逐步下降，12岁时与成年人分泌量持平；而当成长至35岁以后，褪黑素的分泌水平下降趋势明显，每隔10年约下降10%至15%不等；而到年老时，人的昏睡病发病率下降，褪黑素的分泌率仅为最高点的十分之一。
当褪黑素分泌水平低于一定阈值，就会导致睡眠障碍及睡眠紊乱。
现代社会生活节奏明显加快，睡眠质量降低已成为困扰人们的一个主要问题。
而褪黑素具有催眠和催眠作用，被称为“生理催眠剂”，本文将围绕褪黑素与睡眠之间的关联以及研究进展进行综述，以期提供交流借鉴。
1.褪黑素对睡眠的作用机制机体根据生物钟调控松果体等器官分泌褪黑素的水平，分泌的激素再通过激活MT1和MT2受体进一步发挥作用，MT1和MT2受体在神经系统内部的各个部位广泛存在，前者主要抑制神经元活动，调节睡眠；后者主要诱导相位转变，具有调节昼夜节律的作用[2]。
2.褪黑素的功能褪黑素在调节人体生物钟，诱导睡眠、抗衰老、强化机体免疫力等作用显著。
而在生理功能中，褪黑素在调节睡眠方面尤为明显，对因异常时间的不同而引起的延迟睡眠综合征和睡眠障碍具有重大影响。
2.1褪黑素治疗昼夜节律失调性睡眠障碍在睡眠失调的患者中，褪黑素分泌量减少已是共同特征。
新发现解释了褪黑素如何促进睡眠根据美国国家睡眠基金会（Nationalsleep Foundation）的统计，大约有5千万至7千万美国人患有某种类型的睡眠障碍。
有些人会使用褪黑素补充剂来帮助他们入睡。
褪黑素是一种促进睡眠的激素，但其潜在机制尚不清楚。
来自密苏里大学医学院的研究人员发现了其中的一些奥秘：褪黑素如何抑制大脑中的神经元，使你保持清醒和警觉。
这些发现可能会为失眠患者带来新的治疗方法。
食欲素（Orexin）是由外侧下丘脑神经元产生的一对兴奋性神经肽的合称。
近年研究发现，Orexins作用范围广泛，不仅可促进食欲、增强能量代谢，还可影响摄食、能量平衡，睡眠/觉醒、呼吸、脑部创伤的并发症、学习与记忆、食物与药物成瘾、应激、胃肠道功能等，其中尤其在摄食、睡眠/觉醒、学习与记忆方面的作用研究得较多。
在丘脑外侧下丘脑（PFH）中的Orexin神经元对唤醒促进是关键的。
褪黑激素是否通过抑制食欲素神经元促进睡眠？研究使用C57BL/ 6J小鼠，并设计了4个实验来解决这个问题。
实验1使用双标记免疫荧光并检查了食欲素神经元上褪黑激素受体的存在。
其次，对小鼠PFH植入双侧向和睡眠记录电极导向，在黑暗（活动期开始）时注入褪黑激素（500pmole/50nL/侧），并检查自发睡眠状况。
第三，植入PFH双侧导向器的小鼠在黑暗时注入褪黑激素（500pmole/50nL/侧），并在2小时后安乐死，以使用食欲肽神经元中的c-Fos表达来检查食欲神经元的活化。
第四，植入PFH双侧导向器和睡眠记录电极的小鼠，在光亮时（睡眠期开始）和自发性睡眠觉醒时注入褪黑激素受体拮抗剂luzindole（10pmol/50nL/侧）进行检查。
研究结果表明，食欲肽神经元在MT1受体上表达。
褪黑素注入PFH，在黑暗时，NREM睡眠部位特异性和显著增加（43.7%，P=.003），清醒度降低（12.3%，P=0.013）。
黑暗时局部褪黑素输注抑制了食欲素神经元，表现为表达c-Fos的食欲素神经元的数量显著减少（66%，P=0.0004）。
International Journal of Ecology 世界生态学, 2023, 12(2), 197-208 Published Online May 2023 in Hans. https:///journal/ije https:///10.12677/ije.2023.122024植物褪黑素的研究进展范文贞浙江师范大学生命科学学院，浙江 金华收稿日期：2023年4月20日；录用日期：2023年5月19日；发布日期：2023年5月29日摘要 褪黑素是一种非常保守的小分子吲哚胺类激素，植物褪黑素的开发始于上世纪九十年代，起初是基于对动物褪黑素的了解，后来才开始研究植物褪黑素的存在、不同植物中含量的变化，然后不断改进褪黑素的检测技术及提取方法，进而研究其生理功能与特性，现在关于褪黑素的应用已经越来越广泛，各个领域都不同程度地享受着植物褪黑素带来的利益。
本文主要对褪黑素的发现、特性、生理功能、合成代谢途径等研究进展进行综述。
关键词积累，抗氧化性，抗逆性，应用Research Progress of Plant MelatoninWenzhen FanCollege of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua Zhejiang Received: Apr. 20th , 2023; accepted: May 19th , 2023; published: May 29th , 2023AbstractMelatonin is a kind of very conservative small molecular indoleamine hormone. The development of plant melatonin began in the 1990s. At first, it was based on the understanding of animal mela-tonin. Later, it began to study the existence of plant melatonin and the change of content in differ-ent plants. Then it constantly improved the detection technology and extraction method of mela-tonin, and then studied its physiological function and characteristics. Now, it is closed the applica-tion of melatonin has become more and more extensive, and all fields enjoy the benefits of plant melatonin in varying degrees. In this paper, the discovery, characteristics, physiological functions范文贞and metabolic pathway of melatonin were reviewed. KeywordsAccumulation, Oxidation Resistance, Stress Resistance, ApplicationCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言我们在全面迈向21世纪的同时，生物学发展也在不断进化。
褪黑素对下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA）的影响研究进展班别：2008（11）组别：1组学号：200850561 姓名：赵**研究表明，不同个体、人群间受不同的遗传、环境因素影响，青春期启动时间不同。
关于青春期的启动机制有多种观点，较为一致的观点是：青春期的启动始于下丘脑脉冲性促性腺激素释放激素( GnRH) 分泌的提高[1]。
而褪黑素(MT)通过影响下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的各种激素从下丘脑水平、垂体水平、肾上腺水平影响青春期的发育,该方面得到各了学者较为广泛的关注。
鉴于影响青春期发育的研究对今后儿少卫生工作中评价和指导青少年的发育有着深远的意义，作者查阅多篇文献，就褪黑素对青春期发育作用的相关进展作出系统的分析和综述。
1 松果体和褪黑素的一般介绍1．1松果体的解剖结构几乎所有脊椎动物都有松果体, 它为单一器官。
成人松果体为卵圆形小体, 灰红色, 长5~ 8 mm、宽3~ 5 mm、重约200 mg, 形似松果。
该腺体在儿童中期发育至最高峰, 一般在7 岁后逐渐萎缩, 成年后不断有钙盐沉着[2]。
松果体主要分泌吲哚类激素( 褪黑素) 和肽类激素。
1959 年Lerner 等从松果体提取一种活性物质, 它能使两栖类等动物的皮肤颜色变浅, 故称为MT, 并鉴定其化学结构为N-乙酰-5-甲氧基色胺( Gisela 等, 1974) 。
它是松果体分泌的最主要的生物活性物质。
1．2褪黑素的合成和分泌一般认为, MT的生物合成在出生后才开始, 目前可人工合成MT。
褪黑素的分泌主要是由外界光线控制, 通过连接视网膜和松果体的多突触神经通路, 即下丘脑的视交叉前核、上胸段脊髓的节前神经元和颈上神经节的节后交感纤维来完成[3]。
MT 的合成分泌表现为昼夜性节律、季节性节律和生命周期性变化。
它的合成分泌与环境中光线密切相关。
多数生物有光照时内源性MLT 的浓度高, 在凌晨1~ 2 点达到高峰, 而无光照时则减少。
３．２ 土壤改良与环境修复由于土壤常年在使用状态下，得不到休整，随着化肥和农药使用的增多，加上连作，土壤质量受到了极大破坏。
通过灌根、拌种等多种途径，利用木霉菌作为生防因子，可以有效地促进其根系的生长和增殖。
土壤中细菌、放线菌和固氮菌的种群数量也有所增加。
木霉菌能通过调节土壤理化性质，改善土壤的生态状况，减小土的比重，减小容重，改善土壤的结构，提高ｐＨ值，降低土壤酸化的危害，促进土壤中有益的微生物群落的形成和维持；增强土壤酶活性，促进植物对氮、磷、钾和微量元素的吸收，提高化肥的使用效率；提高土壤的渗透性，能提高含氧量，改善土壤的新陈代谢和循环，从而促进植物和微生物的生长［５６－５７］。
木霉菌对环境有较好的适应能力，可以通过多种简单或复合的碳源和氮源进行生长，具有制备微生物肥料和土壤重金属修复相关功能，对Ｃｕ和Ｚｎ等重金属均有较强的抗性，能生成吸收或累积重金属的纤维素酶及其他水解酶，是极具开发潜力的用于强化植物修复重金属污染土壤的真菌［５８］。
利用麦麸发酵物，可为木霉菌在植物根际的定植提供充足的养分，从而为木霉菌的生长和繁殖创造有利的条件，并能产生促使其在培养土中生长繁殖、根系生成的生防因子，能将土壤中主要的酚酸盐物质分解，降低连作障碍，降低土壤病害的发生概率［５９］。
随着我国农业的发展，对农药和化肥的使用也日益频繁，其中最为显著的是各种化学农药的过度使用。
由于其毒性大，在环境中的存在备受关注。
它们在环境中相互作用、共存，极大地影响和威胁着生态环境和人类健康。
此外，这些污染物会影响土壤质量和肥力，修复此类环境常采用物理化学技术，但其效率较低，且需要较高的运营成本。
生物修复是一种高效、广泛、经济、环保的清洁方式。
利用微生物作为一种有效的生物技术策略来净化环境，对环境的风险最低［６０］。
因此在生物防治方面愈来愈得到人们重视。
已知有许多微生物属参与生物修复，其中就有木霉菌。
木霉菌是一种重要的植物病害生物防治剂，除了生物防治特性外，它们还有一个非常独特的土壤生物修复现象。
褪黑素(melatonin,MT)是一种吲哚胺,可由包括松果体在内的许多器官产生,具有抗炎、抗凋亡以及调节机体正常睡眠周期的功能[1]。
在动物体内,褪黑素主要是松果体在黑暗条件下合成的,DOI:10.16605/ki.1007-7847.2022.05.0145褪黑素在不同疾病细胞焦亡作用中的研究进展收稿日期:2022-05-11;修回日期:2022-10-28;网络首发日期:2023-04-25作者简介:林爱新(1996—),男,甘肃定西人,硕士研究生,主要从事脊髓损伤方面的研究;林爱新和郭旭东对本文的贡献相同,为本文共同第一作者;*通信作者:康学文(1968—),男,甘肃定西人,博士,兰州大学教授,博士生导师,主要从事脊髓损伤及椎间盘退变方向的研究,E-mail:******************.cn 。
林爱新1,2,郭旭东1,2,康继贺1,2,王昭蘅1,2,刘文昭1,2,陈海伟1,2,康学文1,2*(1.兰州大学第二医院骨科,中国甘肃兰州730030;2.甘肃省骨关节疾病研究重点实验室,中国甘肃兰州730000)摘要:褪黑素(melatonin,MT)是机体释放的一种神经激素,具有抗感染、抗炎和抗氧化作用,调节机体的正常睡眠周期等生理功能。
它可以作为一种有效的自由基清除剂或免疫增强剂,作用于全身各个系统与组织,对机体正常生理功能的维持有重要作用。
细胞焦亡是细胞的一种程序性死亡模式,炎症小体与GSDMD (gasdermin D)家族是其重要的组成成分。
当机体受到外界损伤后,炎症小体和GSDMD 蛋白先后发生活化,导致细胞膜产生膜孔,大量胞液以及胞内物质释放,引发一系列炎症级联反应,造成细胞的继发性损伤。
细胞焦亡与机体多种疾病的发生有密切的关系。
作为一种抗炎和抗氧化的神经激素,褪黑素通过抑制细胞焦亡的发生,在心肌损伤、糖尿病、中枢神经系统疾病、肥胖、退行性变性疾病的发生发展与治疗中发挥重要作用。
褪黑素胶囊改善睡眠功能实验研究【摘要】目的研究褪黑素胶囊对小鼠睡眠改善功能。
方法通过直接睡眠实验、延长戊巴比妥钠睡眠时间实验、戊巴比妥钠阈下剂量催眠实验、巴比妥钠睡眠潜伏期实验，观察褪黑素胶囊对小鼠睡眠功能的影响。
结果褪黑素胶囊无直接睡眠作用，能显著延长戊巴比妥钠睡眠时间、协同戊巴比妥钠阈下剂量催眠作用、对巴比妥钠睡眠潜伏期无明显影响。
结论褪黑素胶囊具有改善睡眠的功效。
【Abstract】ObjectiveTo observe the effect of sleep improvement of Melatonin capsule. Methods The effect of Melatonin capsule were observed through experiments of sleep induced directly，prolonging sleeping time induced by pentobarbital sodium, affecting sleeping rate under the threshold hypnogenesis dosage of pentobarbital sodium, sleep delitescence induced by tobarbital sodium. Results Melatonin capsule had no direct effect on sleep，but can prolong sleeping time induced by pentobarbital sodium，and significantly increase the incidence of sleeping animals. Conclusion The Melatonin capsule can improve sleep function.【Key words】Melatonin capsule; Sleep improvement目前越来越多的人受到失眠的困扰，严重影响了日常工作和生活。
褪黑素的生理功能
褪黑素是由脑垂体分泌的一种激素，对人体具有重要的生理功能。
下面将从睡眠调节、免疫功能、抗氧化作用和抗肿瘤作用等方面详细介绍褪黑素的生理功能。
褪黑素在睡眠调节方面起到重要作用。
褪黑素的分泌受到光照的影响，当天黑夜交替时，脑垂体中的松果体开始分泌褪黑素，使人们感到困倦并入睡。
此外，褪黑素还可以调节睡眠的质量和时长，使人们更容易进入深度睡眠，提高睡眠的效果和恢复能力。
褪黑素在免疫功能方面也起到重要作用。
研究发现，褪黑素可以增强机体的免疫功能，提高人体抵抗病毒和细菌感染的能力。
褪黑素通过调节免疫细胞的分泌和活性，增强机体的抗炎和抗氧化能力，从而增强人体的免疫力。
褪黑素还具有抗氧化作用。
氧化反应是人体细胞内产生自由基的重要途径，而自由基的过多积累会导致细胞损伤和衰老。
褪黑素可以通过清除自由基，减少氧化反应的发生，保护细胞免受氧化损伤，延缓细胞和组织的衰老。
褪黑素还具有抗肿瘤作用。
研究发现，褪黑素可以抑制肿瘤细胞的生长和转移，降低肿瘤的发生率和发展速度。
褪黑素可以通过调节细胞周期的进程，抑制肿瘤细胞的分裂和增殖，从而起到抗肿瘤的作用。
褪黑素具有睡眠调节、免疫功能增强、抗氧化和抗肿瘤等重要的生理功能。
褪黑素的研究和应用在医学领域具有重要意义，通过合理利用褪黑素可以改善睡眠质量、增强免疫力、延缓衰老和预防肿瘤等疾病的发生。
因此，我们应该重视褪黑素的功能和作用，在日常生活中合理调节褪黑素的分泌，保持良好的作息习惯和生活方式，以维护身体健康。
有关褪黑素某些功能和作用机制的研究S090109029 黎宁摘要：褪黑素(Melatonin ,MT)是松果体分泌的一种吲哚类神经内分泌激素,具有广泛的生理作用。
它可以提高机体的免疫力,还可以调节生理节律、内分泌系统和生殖系统等,从而被开发为产品大量应用于人类的保健和医疗。
本文着重介绍了近年来褪黑素的研究情况,包括其在抗氧化和清除自由基、抗肿瘤、增强免疫功能等生理作用方面的机制,也对褪黑素的开发前景进行了探讨。
关键词：褪黑素；生理作用；机制一、前言1.MT的历史1917年，McCord和Allan发现牛松果体提取物能使蟾蜍皮肤颜色变浅,首次揭示了褪黑素的生理学活性,标志着褪黑素研究的开始。
1959年Lerner分离纯化并确定了该物质的结构,将其命名为Melatonin(褪黑素)。
它的分子式为C13N2H16O2,分子量为232.27,熔点为116℃~118℃,化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺。
2.MT的合成与分泌【1，2】MT主要是由哺乳动物和人类的松果体分泌的一种吲哚类激素,近年来，人们通过各种技术研究发现除松果体外,在肠道、视网膜、下丘脑、泪腺也存在MT，血小板、内耳、泪腺、外周血单核细胞既含有又可以合成MT。
MT的前体是色氨酸,其合成过程大致是色氨酸①→5-羟色氨酸②→5-羟色胺(5-HT)③→N-乙酰基-5-羟色胺④→MT。
MT的生物合成受光周期的制约,同时也受许多外部因素尤其是交感神经的影响。
交感神经末梢可以通过释放去甲肾上腺素(NE)作用于松果体的β-肾上腺素受体,激活腺苷酸环化酶使cAMP合成增加,进一步激活sNAT酶催化上述第③步过程,然后再在羟吲哚氧位甲基转换酶(HIOMT)的作用下转变为MT。
sNAT是MT合成过程中的关键酶,在视网膜中也发现有极少量该酶的存在,MT合成的调控主要是通过该酶来完成。
MT在夜间分泌水平较高，原因是进入黑暗后,随着交感神经末梢释放入松果体内NE的增加,MT合成的关键酶sNAT和HIOMT的活性增加,MT 合成增多,而sNAT本身的活性也呈现昼夜节律变化,受到光周期的影响。
有研究发现，随着年龄的老化，MT在人和动物体内的合成分泌都相应减少【3，4】，但有研究者发现把年轻小鼠的松果体嫁接到老龄大鼠的相应位置可以延长其寿命。
MT的分解代谢主要在肝脏和脑进行,其中肝脏是MT降解的主要场所,而MT 的代谢产物主要由尿中排出。
3.MT受体褪黑素受体属于G蛋白偶联受体超家族的一员,有7个跨膜段,分布相当广泛,不仅存在于神经系统,也广泛存在于免疫系统、生殖系统、内分泌系统等,而且也存在昼夜节律。
实验表明,褪黑素受体节律也是自主的,受控于昼夜节律起步点而不受控于褪黑素的节律。
二、MT的作用及发生机制1.MT及其代谢产物的抗氧化作用【5，6，7】自由基理论认为，体内各种各样的氧化反应会产生大量的自由基，这些自由基会导致许多大分子物质包括DNA的损坏或凋亡，从而引发许多疾病，甚至癌症的发生。
最近大量研究表明MT及代谢产物6-羟褪黑素和N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺具有直接、间接的抗氧化性能与自由基清除功能,从而抑制细胞死亡或凋亡的发生,保护细胞内的脂质、蛋白质、核酸等。
1.1MT直接清除自由基功能MT作为一种强抗氧化剂主要清除羟自由基(·OH)。
在离体细胞中MT可直接清除过氧化氢(H2O2)、ONOO-、NO,并清除多聚不饱和脂肪酸氧化过程中产生的过氧化自由基LOO-。
MT具有高度的脂溶性,广泛分布于细胞膜中,并可以插入细胞膜中脂肪酸的极性头部之间，这种作用被认为是MT保护细胞膜抵抗氧化攻击的另一方式。
MT不仅存在膜受体,而且还存在核受体,因此可以与细胞核接近而清除DNA附近的活性氧簇,还能激活DNA修复机制,使DNA免遭各种活性氧簇引起的损伤【8，9】。
1.2MT间接抗氧化功能MT在机体内通过5种途径间接的发挥抗氧化功能。
①激活谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能催化谷胱甘肽氧化成二硫化物,将H2O2分解为H2O,清除·OH,从而降低自由基对DNA的氧化损伤。
②通过钙调节蛋白抑制NO合酶,减少NO的生成而达到保护细胞膜脂质的作用。
③通过增强酶类抗氧化剂如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶等的活性。
④抑制NO合成的关键酶一氧化氮合酶的活性,从而抑制NO·的生成。
⑤与维生素E、维生素C、谷胱甘肽和去铁敏协同作用抑制自由基的形成【10】。
分子水平的研究亦表明【11】,MT可改变抗氧化酶的基因表达,提高大鼠脑皮质中Mn-超氧化物歧化酶,Cu-超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的mRNA的表达。
1.3 6-羟褪黑素清除自由基功能6-羟褪黑素是MT在肝脏的代谢产物,同样具有自由基清除功能【12】,甚至比MT更强抑制脂质过氧化反应,大概是MT的30倍。
实验证实, 6-羟褪黑素能降低顺铂诱导肾组织氧化应激损伤产生的GSSG,也能降低氰化物诱导的氧化应激损伤,可能与结合Fe3+并转化为Fe2+,并抑制Fe2+诱导的脂质过氧化反应有关【13】。
1.3N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺清除自由基功能MT吲哚环5位上的甲氧基和侧链上的N-乙酰基是MT清除活性氧簇的必需基团。
MT主要通过提供电子来清除活性氧簇,失去电子后MT本身变成了毒性很低的吲哚阳离子,后者进一步清除活性氧簇,转变成N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺,通过N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺途径,能清除十几种活性氮物【14】。
此外,在高自由基环境下,如细胞暴露于过氧化氢、谷氨酸或淀粉样蛋白25~35能降低DNA和脂质损伤和降低神经元凋亡【15】。
这系列的反应能解释MT抗氧化增强反应能高效率的减少自由基损伤【16】。
N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺比MT 具有更强的抗氧化作用,二者协同作用,进一步增强了MT对活性氧簇的清除能力。
同时N1-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧犬脲酰胺能抑制脂多糖介导产生肿瘤坏死因子及白细胞介素8,同时也能减轻5-氨基酮戊酸引起DNA损伤【17】。
2.MT的抗肿瘤作用【7，18】MT是重要的生理性肿瘤抑制剂,有效地抑制多种癌细胞的生长,包括乳腺癌、黑素瘤、前列腺癌、肝癌等。
白血病、淋巴瘤等肿瘤患儿的尸检发现其松果体有组织学上的变化【19】，表明MT可能与肿瘤有关。
2.1 MT对乳腺癌的作用大量的体内和体外实验表明MT对乳腺癌的发生和肿瘤的生长具有一定的抑制作用。
雌激素阳性细胞（MCF-7）是用来研究的最多的细胞株模型，大量体外实验证明MT对MCF-7具有明显的抑制作用,MT可能通过对雌激素受体（ER）的影响而发挥抗肿瘤作用【20，21】。
有研究考察了MT对不同乳腺癌细胞株的抗雌激素和抗增殖作用,并研究了其与ER和MT受体（MTR1）的关系,结果发现MT可以抑制ER阳性乳腺癌细胞的增殖反应,且人类乳腺癌细胞株MCF-7上的MTR1过量表达可以提高MT的肿瘤生长抑制作用【22，23】。
有最新文献【24】从遗传角度探讨了MT 与乳腺癌的关系，研究指出：（1）MT能影响核受体（GR和RAR）的转录活动，从而参与调控乳腺癌细胞的生长；（2）MT能影响合成和活化雌激素的酶的基因表达，如干扰基因CYP19的甲基化等修饰；（3）MT能通过天然的或诱导产生的一些物质抑制导致癌变的关键酶的活性；（4）MT通过抑制D1的表达调节细胞的周期；（5）MT通过光暗的变化扰动生理节律，从而干扰抑癌基因PER2。
总之,MT具有抗乳腺癌作用,其机制复杂多样,还有待于进一步研究阐明。
2.2 MT对前列腺癌的作用前列腺中存在着高亲和力的MT受体，所以MT能直接作用于前列腺细胞,抑制良性或恶性前列腺肿瘤细胞的生长。
激活MT1受体和减少性激素诱导Ca2+内流是MT直接抑制雄激素依赖性人前列腺癌细胞增生的两个重要机制。
Shiu等【25】在1例晚期激素不敏感前列腺癌患者的肿瘤组织发现高亲和力的MT1的表达,MT 使这种激素不敏感肿瘤疾病稳定了6 wk,这例报道证实了MT的抑瘤作用可能通过膜受体MTR1引起的信号转导通路产生抗增殖作用。
最新的研究表明【26】,药理浓度的MT不仅可以抑制雄激素敏感的前列腺癌细胞(LNCaP),还可以抑制雄激素不敏感的前列腺癌细胞(PC3)的增殖反应,还可以使细胞周期停滞,促进细胞的分化,这种作用的机制并不是通过影响PKA途径。
2.3 MT与皮肤癌变动物实验发现MT在由苯并(BP)吡诱发的皮肤癌变的两个阶段都有一定的作用【27】，同时发现经过MT治疗后的患癌动物体内的脂质过氧化水平较低，且MT 还具有防止BP及其代谢产物侵袭DNA作用。
2.4 MT对临床肿瘤的作用一些临床试验表明单独使用药理浓度的MT可以对30%的晚期无法治疗的转移性实体瘤患者有控制肿瘤进展的作用,Mills等【28】在2004年开展的一项含643个样本的系统性随机对照研究证实,MT作为惟一的治疗药物或作为辅助手段治疗肿瘤,能降低66%的死亡危险,而且无严重不良反应,这为把MT应用于癌症治疗提供了有利的依据,但目前仍需大量的临床随机双盲对照实验来证实MT的癌症治疗的有效性及安全性。
2.5 MT主要抗肿瘤机制MT抗肿瘤机制复杂而广泛,目前主要包括调节雌激素作用信号转导通路,影响细胞周期,调节生长因子,干扰钙调素和微管蛋白功能,增加细胞间缝隙连接,对细胞代谢的影响以及抗氧化作用和免疫调节作用等。
（1）抗雌激素作用雌激素通过激活腺苷酸环化酶（AC），使ER阳性细胞内cAMP的浓度提高,MT 可以通过与其膜受体的结合，抑制AC活性,降低cAMP水平从而对抗雌激素的作用效应。
MT还可以影响雌激素调节蛋白、生长因子和原癌基因表达的影响,可抑制黄体酮受体基因和原癌基因c-fos的表达,MT能反式作用于ER,使ER失去对雌激素的敏感性,从而阻断雌激素的促分裂活性。
总之,MT对雌激素反应通路的影响可能是其抗瘤作用的重要机制。
（2）对钙调蛋白CaM )的作用【29】MT是一种内源性的CaM拮抗剂,研究表明,MT可作为CaM拮抗剂,与关键靶酶(如磷酸二酯酶)和结构蛋白(如微管蛋白)直接相互作用,也可通过特殊的蛋白激酶间接影响Ca2+信号转导系统。
MT可以选择性地激活神经母细胞瘤细胞内Ca2+依赖的PKCα活性,生理浓度的MT能与CaM相结合,阻断钙调素-微管蛋白复合物的形成,导致微管蛋白体积净增加;药理浓度的MT直接与微管蛋白结合、改变其次级结构、并进一步引起微管破裂。
（3）对细胞代谢的影响【30】亚油酸(LA)是重要的肿瘤生长促进剂。
MT可以通过肝细胞瘤细胞上的膜受体,抑制对脂肪酸包括LA以及其致分裂原代谢物13-HODE的摄取和转化,而13-HODE能通过EGF受体和酪氨酸自身磷酸化增加EGF对致分裂原的反应性,激活下游的细胞分子信号转导通路如MAPK、MEK和ERK1/2。
