褪黑素，又稱褪黑激素或美拉托寧（音譯），學(xué)名是N-乙酰基-5-甲氧基色胺，高等動物體內(nèi)的褪黑素由松果體制造，隨后進(jìn)入血液到達(dá)其作用的受體，血液中它的濃度呈晝夜節(jié)律性變化，因為它的分泌與光照有關(guān)。褪黑素的分泌主要在黑暗狀態(tài)下進(jìn)行，因此它被形象地稱之為“暗信號”，在生物體內(nèi)發(fā)揮著內(nèi)源性同步節(jié)律的作用，能夠穩(wěn)定和加強晝夜節(jié)律。
褪黑素對晝夜節(jié)律影響最為人熟知的例子是它可以促進(jìn)睡眠，生理性的褪黑素濃度升高是睡眠的促發(fā)因子，而褪黑素分泌異常恰恰導(dǎo)致部分患者出現(xiàn)睡眠障礙。研究表明，適時的給予外源性褪黑素補充可以協(xié)助調(diào)整睡眠周期，尤其是針對因褪黑素分泌減少導(dǎo)致的失眠格外有效，但褪黑素調(diào)節(jié)睡眠的機制目前尚未完全明確，仍需要進(jìn)一步的研究。
褪黑素的合成
前文已經(jīng)提到，褪黑素的分泌受光控制，當(dāng)視網(wǎng)膜感知環(huán)境中的藍(lán)光亮度后，將光暗信號傳遞給松果體，令其在黑暗情況下制造褪黑素。松果體細(xì)胞利用L-色氨酸（L-tryptophan）為原料，在色氨酸羥化酶的作用下得到5-羥色氨酸，隨后經(jīng)脫羧酶的作用轉(zhuǎn)化為5-羥色胺（血清素），然后在N-乙?；D(zhuǎn)移酶催化下與乙酰輔酶A反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N-乙酰-5-羥色胺，最后在甲基轉(zhuǎn)移酶作用下即可得到褪黑素。
褪黑素的生物合成
褪黑素的一些生理和藥理活性已成功應(yīng)用于藥品和保健食品，較大的市場需求使得探討褪黑素的化學(xué)合成非常必要。值得一提的是，褪黑素的合成工藝成熟、純度高，已經(jīng)成為目前主要的褪黑素來源，文獻(xiàn)報道的方法不勝枚舉，此處僅介紹代表性的合成路線。利用5-甲氧基吲哚為起始原料，經(jīng)草酰基化、胺化、還原和乙?；牟椒磻?yīng)，可以非?？捎^的產(chǎn)率得到褪黑素；另一種經(jīng)典的方法是采用Fischer吲哚合成法，以4-甲氧基苯肼和4-氯丁醛為原料，經(jīng)縮合得到5-甲氧基色胺，最后只需乙?；纯傻玫酵屎谒?。
褪黑素的代表性化學(xué)合成路線
褪黑素的其他作用
生物進(jìn)化復(fù)雜而漫長，遵循“優(yōu)勝劣汰、適者生存”的自然法則，褪黑素這種分子能夠從遠(yuǎn)古保留至今一定有它極其重要的意義。除調(diào)節(jié)生物體內(nèi)的節(jié)律與環(huán)境周期保持同步外，研究還發(fā)現(xiàn)褪黑素能夠幫助機體抵御惡劣的自然條件，還能夠有效清除生物體內(nèi)的自由基，使機體免受氧化損傷，此外褪黑素與鈣調(diào)蛋白結(jié)合后能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的機能狀態(tài)。
近些年來聚焦于褪黑素的研究表明，褪黑素還具有抗腫瘤，增強機體免疫，調(diào)節(jié)血壓、心率和保護(hù)心血管細(xì)胞等作用，未來有很大可能被開發(fā)成為作用劑量低、藥效溫和、毒副作用小以及耐受性良好的臨床藥物或是膳食保健品。
褪黑素在動物體內(nèi)的合成及分泌部位已經(jīng)研究較為透徹，但植物中的合成途徑卻知之甚少，原因是褪黑素同時具有親水性和親脂性，極易在組織細(xì)胞間轉(zhuǎn)移，為其合成部位研究帶來很大困難，它在植物體內(nèi)可以發(fā)揮調(diào)節(jié)植物生長、提高植物抗逆性、調(diào)節(jié)光周期等作用。
植物的晝夜節(jié)律
結(jié)束語
褪黑素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(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。大家都熟知的廣告詞“今年過節(jié)不收禮，收禮還收腦白金”中腦白金的主要成分就是褪黑素，如何利用褪黑素的生物學(xué)作用或者將外源性褪黑素開發(fā)成為人們所需要的產(chǎn)品應(yīng)用到醫(yī)學(xué)界，使人類生活質(zhì)量進(jìn)一步提高具有廣闊的前景。
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