有关松果腺和褪黑素研究的某些进展

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1、有关松果腺和褪黑素研究的某些进展关键词：松果腺褪黑素进展　　摘要自从Lerner（1958）年从牛的松果腺中分离鉴定出褪黑素以来，有关松果腺的研究取得许多重要进展，在光暗周期的影响下松果腺分泌褪黑素具有明显的昼夜节律性，这是生物体与自然环境变化同步的重要环节。此外，褪黑素与机体的生长、发育、成熟和衰老过程密切相关，还具有调节神经内分泌系统和免疫系统的作用。本文简述了有关松果腺及褪黑素的的研究概况及某些进展。　　松果腺位于脑部，因外形酷似树的球果而得名。就是对于这个小小腺体功能的认识上却最具有神秘的色彩。它曾被奉为人类的“灵魂所在”，

2、又曾被称为动物的“第三只眼”，而至近代又曾一度被现代医学贬为“退化的视觉器官”。早在1917年，Maccord和Allen就发现了牛的松果腺提取物能使青蛙的皮肤褪色。但直至40年以后，Lerner及其同带们从牛的松果腺中分离并鉴定出褪黑素（松果腺的主要激素：Melatonin，褪黑素），由此开创了松果腺功能研究的新纪元[1，2]。六十年代初期，Axelrod和P迅速增加（在大鼠松果腺内cAMP可增加高达60倍），cAMP作为第二信使导致褪黑素合成关键酶：5-羟色胺-N-乙酰基转换酶（sNAT）的活性升高，因而褪黑素合成增加。这就是在

3、黑暗期松果腺细胞内的主要代谢过程。由酚拉明（phenylaphrine,α-受体激动剂）单独兴奋α-受体并不改变细胞内cAMP浓度，但与异丙肾上腺素（β-受体激动剂）单独兴奋β-受体的作用相比，NA兴奋α-受体的作用可增强β-受体兴奋作用而提高cAMP的作用（10-20倍）[8]。　　2褪黑素　　褪黑素的化学本质是一吲哚胺（N-乙酰-5-甲氨基色胺）。体内的褪黑素合成主要产生于松果腺，但也存有极少量的松果腺外褪黑素，如存在视网膜、副泪腺、脑及小肠等[9，10]。　　2.1褪黑素的生化合成　　现已对大鼠松果腺内褪黑素的合成途径进行了详

4、尽的研究，松果腺细胞从血液中摄取色胺酸，后者在色氨酸羟化酶的作用下转化为5-羟色氨酸，而后再在脱羧酶的作用下转化为5-羟色胺（5-HT）。在松果腺细胞内5-HT是几种吲哚类化合物的前体，其中褪黑素的合成为一主要生化途径，受5-羟色胺N-位乙酰基转换酶（sNAT）的调控。　　在松果腺内sNAT是褪黑素合成的关键酶，此酶也有极少量存在于视网膜中。褪黑素的合成调节主要是通过此酶活性的调节控制的。在大鼠，肾上腺素能激动剂（如NA）能够刺激sNAT活性增高至100倍[11]。在光照期，松果腺内sNAT的活性很低，因此5-HT的水平很高，而N-

5、乙酰-5-羟色胺和褪黑素的水平很低。进入黑暗期后，随着神经末梢释松果腺放NA增加，sNAT的活性增加，因而褪黑素合成增多[12]。　　羟吲哚氧位甲基转换酶（HIOMT）是褪黑素合成的另一重要催化酶，此酶也存在于松果腺、视网膜及副泪腺，催化N-乙酰-5-羟色胺羟位甲基化而生成褪黑素（N-乙酰-5甲氧基色胺）。HIOMT尚可催化其他5-羟吲哚生成5-甲氧吲哚类。此酶的活性虽无明显的昼夜节律性变化，但显然也接受肾上腺素能的调节，因为去颈上神经节可以导致其活性下降，但机理尚不清[11，13]。　　2.2褪黑素的分泌　　与褪黑素的合成代谢研究

6、相反，褪黑素的分泌机理尚不清楚。一般认为，因褪黑素具有良好的脂溶性，因而它可以非常容易地通过松果腺细胞膜。在褪黑素合成增加和血中褪黑素水平升高之间仅有非常短暂的间隔，这提示褪黑素的快速释放和不具备储存机制，而释放的机理可能是激素的被动弥散[14]。然而，有实验证实褪黑素浓度在静脉窦中呈现波动性变化，据此也可能存在着一种短暂的储存和主动释放褪黑素的机制[5，14]。　　2.3褪黑素的生物转化　　褪黑素的分解代谢主要在肝脏和脑进行，其中肝脏是褪黑素的主要降解途径。在肝细胞中，褪黑素在微粒体羟化酶作用下生成6-羟褪黑素（6-OH-mela

7、tonin），丧失其生物活性。6-羟褪黑素与硫酸（70-80%）或葡萄糖醛酸（5%）结合排除[15]。在肝脏中也存在少量的褪黑素的去乙酰基和去甲基代谢途径。　　褪黑素的脑代谢主要是氧化作用，褪黑素的吡咯核环打开形成N-乙酰-5-甲氧-犬尿胺[16]。　　褪黑素的代谢产物主要由尿中排出。在大鼠给予14C-褪黑素后24小时尿中排泄70%，粪便中排泄20%。尿中褪黑素的代谢产物主要为：硫酸结合的6-羟褪黑素（70-80%），葡萄糖醛酸结合6-羟褪黑素（5%），犬尿胺（15%）。在尿中的其他排泄方式还有：褪黑素原形（＜1%）和5-甲氧吲哚类

8、（0.5%）[15]。　　3褪黑素合成昼夜节律的调控　　松果腺产生褪黑素的昼夜节律性具有稳定的特性，同样的褪黑素水平昼夜节律性变动可以分别在血、脑脊液和尿中观察到，并且不受动物的生活方式所支配（昼行或夜行），褪黑素合成总是在夜间增强并