褪黑激素 Melatonin

褪黑激素 Melatonin

不要與黑色素混淆。有關專輯,請參見褪黑激素(專輯)。

褪黑激素是一種調節睡眠-覺醒週期的激素。它主要由松果體釋放。 作爲補充,它通常用於短期睡眠的麻煩治療,例如時差或輪班工作。 但是,受益證據尚不清楚。一項評論發現,入睡時間比使用時快6分鐘,但未發現總入睡時間沒有變化。它可能和藥物ra子一樣有效。通常是通過嘴服用。

補充劑的副作用在短時間內低劑量時很小。 副作用可能包括嗜睡,頭痛,噁心,腹瀉和不正常的夢。 不建議在懷孕或哺乳期間使用。 不建議有肝病的人使用。

在動物(包括人類),褪黑激素參與同步的晝夜節律,包括睡眠-覺醒定時,血壓調節,和季節性繁殖。它的許多作用是通過褪黑激素受體的活化來實現的,而其他作用則是由於其作爲抗氧化劑的作用。 在植物中,其功能是防禦氧化脅迫。褪黑激素也存在於各種食物中。

褪黑素於1958年被發現。它在加拿大和美國的櫃檯上出售。 在英國,這是處方藥。在美國,一個月的供應費用約爲1-4美元。 在英國,NHS一個月的供應費用約爲15磅。未經FDA批准可用於任何用途。在澳大利亞和歐洲,它被批准用於54歲以上人羣的睡眠障礙。

睡眠障礙

關於褪黑素對失眠的益處的觀點不一。的衛生保健研究與質量局從2015年(AHRQ)回顧指出,在一般人羣利益的證據還不清楚。 2017年的一篇評論發現,直到睡眠開始對時間的影響不大。 2017年的另一篇評論將這種減少在6分鐘後開始發作,但發現總睡眠時間沒有差異。褪黑激素在延遲睡眠階段綜合徵中也可能有用。褪黑素似乎和拉梅頓一樣有效,但成本更低。

褪黑激素在治療REM睡眠行爲障礙方面比氯硝西 am是一種安全的替代方法。REM睡眠行爲障礙 是與帕金森氏病和路易體癡呆等突觸核病相關的疾病。 在歐洲,它用於55歲或以上人羣的失眠短期治療。被視爲該組中的一線代理。

褪黑素可減少神經發育障礙患兒入睡前的時間,延長睡眠時間。

癡呆

2016年的Cochrane評估發現,沒有證據表明褪黑激素有助於中度至重度癡呆症患者因阿爾茨海默氏病而導致的睡眠問題。 2019年的一項審查發現,褪黑激素很好,可以在最小的認知障礙中改善睡眠,在阿爾茨海默氏症發作後幾乎沒有影響。然而,褪黑激素可能有助於日落。

時差和班次工作

衆所周知,褪黑素可以減少時差,特別是在向東旅行時。但是,如果花費的時間不正確,則可以延遲適應。

褪黑素似乎對於輪班工作的人的睡眠問題用途有限。初步證據表明,它增加了人們能夠入睡的時間。

短期內(長達三個月)低劑量褪黑素似乎不會引起任何副作用[ 需要澄清 ]。兩項系統評價發現,在一些臨牀試驗中均未發現外源性褪黑激素的不利影響,而比較試驗發現,褪黑激素和安慰劑的頭痛,頭暈,噁心和嗜睡的不良反應大致相同。 長期釋放長達12個月的褪黑激素是安全的。儘管不建議長期使用此藥物,但如果必須長時間使用安眠藥,低劑量的褪黑激素通常比許多處方藥和非處方睡眠助劑更安全,並且是更好的選擇。在大多數人中,低劑量的褪黑激素通常足以產生催眠作用。較高劑量似乎不會產生更強的作用,而是會導致較長時間的睏倦。

褪黑激素可引起噁心,第二天發脾氣和易怒。在老年人中,它可能導致血流量減少和體溫過低。 [ 需要更新 ]在自身免疫性疾病中,補充褪黑激素是否會由於免疫調節而改善或加重症狀是相互矛盾的。 [ 需要更新 ]

褪黑激素可以降低促卵泡激素水平。褪黑激素對人類生殖的影響仍不清楚。

在服用華法林的患者中,一些證據表明可能存在增強的藥物相互作用,從而增加了華法林的抗凝作用和出血風險。

晝夜節律

在動物中,褪黑激素在調節睡眠-覺醒週期中起着重要作用。人類嬰兒的褪黑激素水平在出生後的第三個月左右變得很規律,最高水平是在午夜至上午8:00之間。隨着年齡的增長,人類褪黑激素的產生減少。而且,隨着兒童的成年,褪黑激素的夜間釋放時間被推遲,導致以後的睡眠和醒來時間。

當眼睛接收到來自太陽的光線時,松果體褪黑激素的產生受到抑制,產生的激素使人保持清醒。當眼睛不接收光時,松果體中會產生褪黑激素,人會變得疲倦。

抗氧化劑

褪黑激素在1993年首次被報道爲有效的抗氧化劑和自由基清除劑。在體外,褪黑激素可直接清除氧自由基和包括OH •,O 2 − •和NO •在內的活性氮。 在植物中,褪黑激素與其他抗氧化劑共同作用,可提高每種抗氧化劑的整體功效。褪黑激素的活性已被證明是維他命E的兩倍,維他命E被認爲是最有效的親脂性抗氧化劑。通過信號轉導通過褪黑素受體,褪黑激素促進表達抗氧化酶如超氧化物歧化酶,谷胱甘肽過氧化物酶,谷胱甘肽還原酶,和過氧化氫酶。

褪黑激素以高濃度存在於線粒體液中,大大超過了褪黑素的血漿濃度。 由於其具有清除自由基的能力,對抗氧化酶表達的間接影響以及其在線粒體內的顯着濃度,許多作者已表明褪黑素作爲線粒體具有重要的生理功能。抗氧化劑。

通過褪黑素與活性氧或活性氮反應生成的褪黑素代謝產物也與自由基反應並還原自由基。 由氧化還原反應產生的褪黑激素代謝物包括環狀3-羥基褪黑激素,N1-乙酰基-N2-甲酰基-5-甲氧基尿嘧啶(AFMK)和N1-乙酰基-5-甲氧基尿嘧啶(AMK)。

免疫系統

雖然已知褪黑激素與免疫系統相互作用, 這些相互作用的細節尚不清楚。的抗炎作用似乎是最相關的。尚無旨在判斷褪黑激素在疾病治療中有效性的試驗。現有的大多數數據都是基於小型,不完整的試驗。褪黑素作用於免疫功能細胞中表達的高親和力受體(MT1和MT2)的結果被認爲是任何積極的免疫學作用。在臨牀前研究中,褪黑激素可能會增強細胞因子的產生,通過這樣做,可以抵消獲得性免疫缺陷。一些研究還表明,褪黑激素可能有助於抵抗傳染病,包括病毒(例如HIV)和細菌感染,並可能用於治療癌症。

在動物中,褪黑素的生物合成是通過從L-色氨酸開始的羥基化,脫羧化,乙酰化和甲基化來進行的。 L-色氨酸是從枝狀酸在sh草酸途徑中產生的,或者是從蛋白質分解代謝中獲得的。首先,L- 色氨酸被色氨酸羥化酶在吲哚環上羥基化,生成5-羥基色氨酸。該中間體(5-HTP)被吡pyr醛磷酸鹽脫羧,然後 5-羥色氨酸脫羧酶產生5-羥色胺。血清素本身是一個重要的神經遞質,但也被轉換成Ñ -acetylserotonin由血清素Ñ -acetyltransferase與乙酰-CoA。 羥基吲哚O-甲基轉移酶和S-腺苷甲硫氨酸通過羥基的甲基化將N-乙酰 5-羥色胺轉化爲褪黑激素。

在細菌,原生生物,真菌和植物中,褪黑素是通過色氨酸作爲sh草酸酯途徑的中間產物間接合成的。在這些細胞中,合成以4-磷酸D-赤蘚糖和磷酸烯醇丙酮酸開始,在光合作用細胞中以二氧化碳開始。其餘的合成反應是相似的,但後兩種酶略有變化。

假設褪黑激素是在線粒體和葉綠體中產生的。

機制

爲了使L-色氨酸羥化,輔助因子四氫生物蝶呤(THB)必須首先與氧和色氨酸羥化酶的活性位鐵反應。這種機制還沒有被很好地理解,但是已經提出了兩種機制:

1.一個電子從THB緩慢轉移到O 2會產生一種超氧化物,該氧化物可以與THB 自由基複合形成4a-過氧蝶呤。然後4a-過氧蝶呤可以與活性位鐵(II)反應形成鐵-過氧蝶呤中間體或將氧原子直接轉移到鐵上。

2. O 2可以先與活性位鐵(II)反應,生成鐵(III)超氧化物,然後可以與THB反應形成鐵過氧蝶呤中間體。

來自鐵過氧蝶呤中間體的氧化鐵(IV)受到雙鍵的選擇性攻擊,在吲哚環的C5位置形成碳正離子。氫的1,2-轉移,然後C5上兩個氫原子之一的損失重新建立芳香性,從而提供5-羥基-L-色氨酸。

具有輔因子吡ido醛磷酸酯(PLP)的脫羧酶從5-羥基-L-色氨酸中去除CO 2產生5-羥基色胺。 PLP 與氨基酸衍生物形成亞胺。吡啶上的胺被質子化並充當電子宿,使CC鍵斷裂並釋放CO 2。來自色氨酸的胺質子化可恢復吡啶環的芳香性,然後將亞胺水解以生成5-羥色胺和PLP。

已經提出,5-羥色胺N-乙酰基轉移酶的組氨酸殘基His122是使5-羥基色胺的伯胺去質子化的催化殘基,其允許胺上的孤對攻擊乙酰輔酶A,形成四面體中間體。的硫醇從輔酶A作爲一個良好的離去基團,當攻擊通過一般的鹼,得到n-乙酰血清素。

N-乙酰基5-羥色胺在S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的羥基位置被甲基化,生成S-腺苷高半胱氨酸(SAH)和褪黑激素。

法規

在脊椎動物中,褪黑激素的分泌受去甲腎上腺素激活β-1腎上腺素受體的調節。去甲腎上腺素通過β-腎上腺素能受體提高細胞內cAMP的濃度,並激活cAMP依賴性蛋白激酶A(PKA)。PKA使倒數第二個酶,即芳基烷基胺N-乙酰基轉移酶(AANAT)磷酸化。暴露於日光下,去甲腎上腺素能刺激停止,蛋白質立即被蛋白酶體蛋白水解破壞。褪黑素的生產又在傍晚從暗淡的褪黑素髮作開始。

藍光主要在460-480 nm左右,抑制褪黑激素的生物合成,與光強度和曝光時間成正比。直到最近的歷史爲止,在溫帶氣候下的人們在冬天都暴露於數小時的(藍色)日光之下。他們的大火主要是發黃光。[ 需要引用 ] 20世紀廣泛使用的白熾燈泡產生的藍光相對較少。 僅包含大於530 nm波長的光在強光條件下不會抑制褪黑激素。在就寢前幾個小時戴上阻擋藍光的眼鏡,可以減少褪黑激素的損失。對於需要適應較早就寢時間的人,也建議使用就寢前最後幾個小時使用的防藍眼罩,因爲褪黑激素可促進嗜睡。

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