丁延帥
松果體素的來源及理化性質
褪黑激素(Melatonin,MT)又名褪黑素、松果體素、黑色緊張素。MT主要來源于松果體。脊椎動物的松果體,來源于第三腦室的上丘腦部分的腦室膜細胞,屬于腦室周圍的分泌器官之一。松果體與大腦之間并無直接聯系,也沒有管道可使松果體分泌物直接進入第三腦室。松果體分泌物對下丘腦的影響,是通過體循環或者通過松果體周圍的蛛網膜下腔中的腦脊液起作用。松果體的主要細胞為松果體細胞,與典型的神經元或神經膠質細胞不同,它具有分泌的性質,接受交感神經元末梢的支配。MT化學結構為N-乙酰-5-甲氧基色胺,分子式為C13N2H16O2,分子量為232.17,熔點為116~118,其純品在自然狀態下為淡黃色葉片狀結晶。褪黑素能維持生理節奏的晝夜節律,有利于睡眠;還具有增加人體免疫功能杭衰老、抑制腫瘤細胞生長的作用。
褪黑激素的合成及分布
褪黑激素的體內合成。MT主要是由松果體合成,其它合成部位還有:視網膜、眼眶腔的副淚腺、唾液腺、腸的嗜鉻細胞和紅細胞。
褪黑激素的人工合成。自從MT由Lerner從肉牛松果體中分離得到以后,便也就開始了對MT的化學合成研究,而由于從生物體內只能提取出極其微量的MT,更使得MEL的人工合成成為研究的熱點,也因此產生了許多種人工合成的方法。最早以3-氰甲基-5-甲氧基吲哚為起始物合成了MT,隨后提出了由不同原料經不同途徑合成MT的方法。
松果體素的生理功能
褪黑激素對生殖調控的研究。MT對生殖系統功能的影響,因動物種類、生理狀況、不同季節而表現出促進或抑制作用或無作用的多重性。國外已有大量的研究,他們通過測定動物體內MT 水平,切除松果腺,給予外源性MT以及改變光照等方法來研究MT的作用機制。初步結論是,在長日照動物身上,MT對生殖系統有抑制作用,但對短日照動物如綿羊、鹿等動物MT又表現促進作用,而對于對光不敏感的動物則無作用。MT是光照信息同生殖系統協調關系中的重要激素信號。光照對生殖機能的調節依靠MT介導傳遞到下丘腦-垂體-性腺(HPG)軸,在下丘腦水平上調節促性腺激素的分泌,進而影響生殖系統功能,也能與卵巢、睪丸及腎上腺細胞上的B-腎上腺受體結合,直接調節性腺激素如LH、PRL、P4、FSH 等的合成和分泌。
調節免疫作用。在任何光照條件下,MT均可通過與脾細胞表面高親和力的受體結合直接影響脾細胞增生,從而增強免疫功能。MT可促使免疫系統產生抗體,并能提高抗體對抗原的敏感性,增高免疫因子的活性和數量,促進T、B淋巴細胞的增殖,增強NK 的細胞毒性。
抗自由基作用。許多研究表明,MT可有效清除化學反應中產生的羥自由基,還可抑制過氧化氫引起的過氧化脂質含量的升高,且其清除能力較VE、VC、谷胱苷肽均強。腹腔注射MT還可防止子宮、卵巢缺血而導致的氧化脂質和DNA的損傷。新一代以MT為主要成分的“腦白金”之所以能夠使人保持年輕態大概就是基于這一原理。
MT與時差反應及睡眠的關系。褪黑素分泌節律和振幅異常與睡眠覺醒周期障礙、季節性睡眠障礙有關。由于5-HT是褪黑素前體,5-HT再攝取抑制劑能延緩褪黑素分泌,增加夜間血液褪黑素濃度,能改善睡眠障礙。有人報道MT治療失眠有效率94%,其機制可能是通過增加腦內氨基丁酸的含量而產生中樞抑制作用。因此,褪黑素對于有睡眠障礙及發生運動損傷的運動員,都有很好的調節和促進恢復作用。
具有輔助治療腫瘤的功效。MT對性腺及其附屬器官具有內分泌控制作用,生殖系統的腫瘤患者(如原發性乳腺癌和前列腺癌),表現出明顯腫瘤依賴性的MT分泌抑制;另外在結腸癌、黑色素瘤、腦瘤患者也觀察到MT減少。表明癌癥患者松果腺分泌活性普遍被抑制。外用MT可有兩種效果:防止癌癥的初始形成,尤其是預防乳腺癌及前列腺癌;協同增強傳統療法的藥效,降低其不良反應,使患者存活時間延長, 生活質量得到改善。MT的抗癌作用主要與其調節免疫功能相關。L Heisson等的研究表明,將MT與白細胞介素共同給予嚴重的實體瘤患者,其效果要優于單獨給予IL-2。說明MT與IL-2有協同作用。
展望與總結
MT的生理作用十分廣泛尤其是它的免疫增強、抗衰老、抗腫瘤作用已受到醫學界的廣泛重視。我國衛生部已先后批準20余種以褪黑素為功能因子的“改善睡眠”的保健食品。它在生殖系統方面的作用在畜牧業也取得了一些效果,但效果不是很明顯需要進一步的研究和發展。此外,如何利用MT的生物學作用或者將外源性MT開發為人們所需要的產品應用到人類醫學界和畜牧業界,使人類生活質量進一步提高和促進我國養殖業的發展有待于進一步的深入研究。endprint