该褪黑激素是一种存在于人类,动物,植物,真菌,细菌,甚至在某些藻类激素。它的学名是N-鲸蜡基-5-甲氧基色胺,由必需氨基酸色氨酸合成。
今天,褪黑激素被认为是由松果体的松果体细胞(一种细胞)产生的一种神经激素,松果体是一种位于二脑的大脑结构。它最重要的功能是调节每天的睡眠周期,这就是为什么在某些情况下它被用作治疗睡眠障碍的原因。
具有化学式的褪黑激素分子
松果体在视交叉上核(下丘脑的一个区域)的作用下产生褪黑激素,该区域从视网膜接收有关每日明暗模式的信息。
褪黑激素的特征
该分子的主要特征之一在于其生物合成,该合成高度依赖于环境光照的变化。
人们大脑中会不断产生褪黑激素,并在30岁时显着下降。同样,从青春期开始,钙化通常发生在松果体的松果体中。
褪黑激素的合成部分取决于周围的光照,这是由于其与下丘脑的视交叉上核有关。即,光越高,褪黑激素的产生越低,光越低,该激素的产生就越高。
这一事实突出了褪黑激素在调节人的睡眠中的重要作用,以及在此过程中照明的重要性。
现已证明褪黑激素具有两个主要功能:调节生物钟和减少氧化。同样,褪黑激素缺乏症通常伴有失眠或抑郁之类的症状,并可能导致衰老逐渐加速。
褪黑激素虽然是人体自身合成的物质,但在某些食品中也能观察到,例如燕麦,樱桃,玉米,红酒,西红柿,土豆,核桃或大米。
同样,褪黑素今天在药店和副药店以不同的形式出售,并被用作药用植物或处方药的替代品,主要用于治疗失眠症。
生物合成与代谢
褪黑激素是一种由色氨酸生物合成的物质,色氨酸是一种来自食物的必需氨基酸。
色氨酸的化学结构
具体而言,色氨酸通过色氨酸羟化酶直接转化为褪黑激素。随后,该化合物脱羧并产生5-羟色胺。
黑暗激活神经元系统,导致神经递质去甲肾上腺素激增。当去甲肾上腺素与松果细胞上的b1肾上腺素受体结合时,腺苷酸环化酶被激活。
同样,通过该过程,环状AMP增加,并且引起芳基烷基胺N-酰基转移酶的新合成(黑色素合成的酶)。最后,通过该酶,血清素被转化为黑色素。
关于其代谢,褪黑激素是在肝细胞中的线粒体和细胞色素p中代谢的激素,并迅速转化为6-羟基褪黑激素。之后,它与葡萄糖醛酸结合,并在尿液中排泄。
褪黑激素,松果体和光
当眼睛接受阳光照射时,松果体中褪黑激素的产生受到抑制,产生的激素使我们保持清醒。反之,当眼睛不接收光时,松果体中会产生褪黑激素,从而使人感到疲倦。司鲁
松果体是位于小脑中央,第三脑室后面的结构。该结构包含松果体细胞,产生吲哚胺(褪黑激素)的细胞和血管活性肽。
因此,褪黑激素的产生和分泌受到视网膜神经节后神经纤维的刺激。这些神经通过视网膜下丘脑束到达视交叉上核(下丘脑)。
当在视交叉上核中发现时,神经节后神经纤维穿过颈上神经节到达松果体。
一旦到达松果体,它们就会刺激褪黑激素的合成,这就是为什么黑暗会激活褪黑激素的产生,而光会抑制这种激素的分泌的原因。
尽管外部光线会影响褪黑激素的产生,但该因素并不能决定激素的整体功能。也就是说,褪黑激素分泌的昼夜节律是由位于视交叉上核本身的内源性起搏器控制的,其独立于外部因素。
但是,环境光具有以剂量依赖的方式增加或减慢该过程的能力。褪黑激素通过扩散进入血液,在早晨达到峰值2到4之间。
随后,在黑暗时期的剩余时间内,血液中褪黑激素的量逐渐减少。
生理变化
另一方面,褪黑激素也根据人的年龄呈现生理变化。在长达三个月的生命中,人脑分泌少量的褪黑激素。
随后,激素的合成增加,在童年时期达到约325 pg / mL的浓度。在年轻人中,正常浓度范围为10至60 pg / mL,在衰老过程中,褪黑激素的产生逐渐降低。
调节褪黑激素分泌的因素
光进入SCN可防止松果体产生褪黑激素,反之,在黑暗期间褪黑激素的产生和分泌增加。马志强,杨阳,范重喜,韩寒,王东进,寿守迪,胡维,刘东,李小飞,罗素·雷特和严小龙
当前,能够改变褪黑激素分泌的元素可分为两类:环境因素和内源因素。
环境因素
环境因素主要由光周期(太阳周期的季节),一年中的季节和环境温度形成。
内源性因素
关于内源性因素,压力和年龄似乎都是可以促使褪黑激素产生减少的因素。
发布模式
同样,已经建立了三种不同的褪黑激素分泌模式:一型,二型和三型。
在仓鼠中可以看到褪黑激素分泌的一种类型,其特征是分泌急剧增加。
第二型模式是白化病大鼠以及人类的典型症状。在这种情况下,分泌物的特征是逐渐增加直至达到最大分泌峰。
最后,在绵羊中观察到三型停止,其特征还在于逐渐增加,但与第二型不同,其达到最大分泌水平并停留一段时间直到其开始减少。
药代动力学
褪黑激素是一种广泛的生物利用激素。人体对该分子没有形态学障碍,因此褪黑激素可以通过鼻,口腔或胃肠道粘膜迅速吸收。
同样,褪黑激素是一种在细胞内分布在所有细胞器中的激素。给药后,血浆峰值水平在20-30分钟后达到。保持该浓度约一个半小时,然后以40分钟的半衰期迅速下降。
在大脑水平,褪黑激素在松果体中产生,并作为内分泌激素,因为它被释放到血液中。褪黑激素的大脑作用区域是海马,垂体,下丘脑和松果体。
松果体。尼弗龙
另一方面,褪黑激素也在视网膜和胃肠道中产生,在该处它充当旁分泌激素。同样,褪黑激素也分布在非神经区域,例如性腺,肠,血管和免疫细胞。
特征
这种激素的主要功能在于调节生物钟。
记忆与学习
褪黑激素受体在小鼠的学习和记忆机制中似乎很重要。这种激素可能会改变与记忆有关的电生理过程,例如长期增强。
免疫系统
另一方面,褪黑素会影响免疫系统,并与诸如艾滋病,癌症,衰老,心血管疾病,每日节律变化,睡眠和某些精神病等疾病有关。
病理学发展
某些临床研究表明,褪黑激素还可以在偏头痛和头痛等疾病的发展中起重要作用,因为这种激素是对抗它们的良好治疗选择。
另一方面,褪黑素已被证明可减少大脑和心脏中由局部缺血引起的组织损伤。
医疗用途
褪黑激素对人的身体和大脑功能的多种作用,以及从某些食物中提取这种物质的能力,已经激发了对其医学用途的高度研究。
但是,褪黑激素仅被批准用作55岁以上人群短期治疗原发性失眠的药物。从这个意义上讲,最近的一项研究表明,褪黑激素显着增加了睡眠不足患者的总睡眠时间。
褪黑激素的研究
尽管唯一批准的褪黑素医学用途是用于原发性失眠的短期治疗,但目前正在对该物质的治疗效果进行多项研究。
具体而言,正在研究褪黑激素作为神经退行性疾病例如阿尔茨海默氏病,亨廷顿舞蹈病,帕金森氏病或肌萎缩性侧索硬化症的治疗工具的作用。
这种激素可能构成一种药物,将来会有效对抗这些疾病,但是,如今几乎没有任何作品提供有关其治疗用途的科学证据。
另一方面,几位作者研究了褪黑激素作为抗击老年患者妄想的好物质。在某些情况下,这种治疗用途已经被证明是有效的。
最后,褪黑激素提出了其他研究途径,虽然研究较少,但具有良好的前景。今天最流行的情况之一是这种激素作为刺激性物质的作用。研究表明,给患有ADHD的受试者服用褪黑素可以减少入睡时间。
研究的其他治疗领域是头痛,情绪障碍(已证明对季节性情感障碍的治疗有效),癌症,胆汁,肥胖,辐射防护和耳鸣。
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