褪黑素主要功能及其受體激動劑Neu-P11的研究進展

溫新麗，陳學良，魏飛彪，李世朋，席守民，2

褪黑素(melatonin, MLT)又稱松果體素，是由松果腺細胞分泌產生的吲哚類激素中生物活性最高的一種神經激素，褪黑素具有廣泛的生理功能。MLT是生物進化過程中的一種保守分子，廣泛存在于動物和人體內。Neu-P11是一種高效的非選擇性的褪黑素受體MLT1/MLT2的受體激動劑，能激活褪黑素受體，從而起到類似褪黑素的作用[1]。近幾年關于Neu-P11藥理作用的研究有所進展，本文對褪黑素的主要生理功能及Neu-P11藥理作用的研究進展作一綜述。

1 褪黑素在體內的主要生理作用

動物體內褪黑素合成途徑MLT主要由松果腺產生和分泌，其他組織如視網膜、淚囊腺和胃腸道也能產生少量MLT。在腦中由松果腺細胞攝入色氨酸后，經過色氨酸羥化酶的作用生成5-羥色氨酸，5-羥色氨酸在芳香L-氨基酸脫羧酶作用下脫羧形成5-羥色胺。5-羥色胺再經N-乙酰轉移酶和羥吲哚一氧甲基的催化生成5-甲氧基-N-乙酰色胺。

1.1抗腫瘤作用MLT能抑制乳腺癌、黑素瘤、前列腺癌、肝癌等多種癌細胞的生長，是重要的生理性腫瘤抑制劑。白血病、淋巴瘤、乳腺癌等腫瘤患者的尸檢發現，松果腺有組織學上的變化。顧良紅等研究發現，MLT能夠通過提高caspase-3這種細胞凋亡過程中關鍵酶的含量并激活其活性，促使腫瘤細胞凋亡[2]。Lenoir等發現，MLT能夠明顯降低大鼠乳腺癌的發病率，還能抑制腫瘤細胞的生長,表現出抗腫瘤作用[3]。

1.2抗氧化作用機體可以通過酶促反應和非酶促反應產生自由基，如氧自由基、羥自由基等，MLT主要通過提供電子來清除活性氧(ROS)，失去電子后MLT本身變成了毒性很低的吲哚陽離子，后者進一步清除ROS，轉變成NL-乙酰-N2-甲酰-5-甲氧脲酰胺(AFMK)，AFMK比MLT具有更強的抗氧化作用，兩者協同作用，進一步增強了MLT對ROS的清除能力[4]。Russel報道：生理劑量的MLT能使腦中的谷胱甘肽過氧化酶的活性增強，促使谷胱甘肽大量生成，這就提高機體對過氧化物的還原，減輕過氧化物對機體的損傷[5]。代國杰等利用脂多糖刺激小鼠，發現MLT能夠顯著降低肝臟和脾臟組織中的氧化損傷[6]。李源等采用H2O2(100 mmol/L)建立心肌細胞氧化損傷模型,發現H2O2使心肌細胞內活性氧和游離鈣的濃度明顯升高，心肌細胞的存活率明顯降低。而MLT處理過的細胞則相反。說明MLT具有高度親脂性和部分親水性，還有高度彌散穿過能力，在細胞膜、細胞質和細胞核內均可發揮抗氧化作用[7]。

1.3免疫調節作用MLT是聯系機體神經系統和免疫系統的重要因子之一，對于維持機體正常功能具有重要作用。周愛民等利用MLT對小鼠進行灌胃，結果表明:0.1～0.2 mg/kg的MLT，可在免疫功能低下或缺陷的小鼠的特異性和非特異性免疫功能中發揮免疫增強作用。但對正常小鼠，褪黑素只能提高特異性細胞免疫功能[8]。用滅活的委內瑞拉馬腦脊髓炎病毒(VEE)免疫小鼠，結果表明，MLT注射組的IgM抗體滴度和IL-14水平均顯著升高，證明MLT有提高小鼠免疫力的作用。同時，MLT可以促進IL-2的合成及提高T淋巴細胞的活性[9]。

1.4抗炎抗及應激作用MLT可對抗炎癥反應，采用淋巴細胞增殖法c-AMP放免測定及G蛋白功能分析，發現MLT能明顯促進類風濕性關節炎病人外周血淋巴細胞的增殖反應，并降低c-AMP水平[10]。MLT對低溫、缺氧、噪音、光擾亂應激均有對抗作用。腹腔注射MLT可延長小鼠在缺氧狀態下的存活時間，并使低溫造成的動物胃潰瘍面積縮小。MLT還可顯著對抗噪音和強光產生的小鼠免疫抑制[11]。

2 Neu-P11在體內的主要生理作用

2.1糖脂代謝方面的調節作用近年來，褪黑素在糖脂代謝方面的調節作用越來越受到重視。研究發現，褪黑素能夠降低血糖和血脂，升高高密度脂蛋白膽固醇[12]。Neu-P11是一種新型的褪黑素受體激動劑，能起到類似褪黑素的作用。因此關于Neu-P11在糖脂代謝調節作用的研究正逐步開展。

2.1.1改善脂聯素和胰島素敏感性 將大鼠隨機分為對照組、高糖高脂組、褪黑素組、褪黑素受體激動劑組。褪黑素組每天注射MLT，褪黑素受體激動劑組每天注射Neu-P11，對照組以及高糖高脂組注射生理鹽水。測定糖脂代謝指標并做口服葡萄糖耐量實驗，Western印跡檢測脂聯素在脂肪組織及脂聯素受體在骨骼肌組織中的表達變化。結果表明Neu-P11不僅可直接改善高糖高脂大鼠的糖脂代謝紊亂，而且可通過改善脂聯素的敏感性來提高胰島素敏感性，從而改善脂聯素抵抗[13]。

2.1.2抑制脂肪的異位沉積 余美華等[14]采用高糖高脂喂養SD大鼠以建立肥胖動物模型。分組給予腹腔注射生理鹽水、褪黑素、Neu-P11，每周監測體質量和食物攝入量。最后分離腹部脂肪組織并稱重。結果與生理鹽水組比較，Neu-P11或褪黑素處理組肥胖大鼠體質量增長明顯受到抑制，腹部脂肪減少，各組相對攝食無明顯差異。此研究表明Neu-P11能降低高糖高脂喂養大鼠的體質量增長和脂肪沉積，因而有望應用于肥胖癥的防治。

2.1.3調節脂肪細胞胰島素受體敏感性 許歡妮[15]通過誘導3T3-L1成纖維細胞分化成脂肪細胞，然后檢測MLT受體激動劑Neu-P11對FFA處理的3T3-L1脂肪細胞的葡萄糖攝取能力及其相關蛋白瘦素、脂聯素、AMPK等表達的影響,并采用甘油三酯試劑盒檢測甘油三酯的表達情況。結果顯示Neu-P11可以增加FFA處理的脂肪細胞在胰島素刺激下的葡萄糖攝取能力；同時能夠上調FFA處理的脂肪細胞脂聯素及脂聯素受體1的表達,促進細胞內脂肪酸的氧化代謝,降低脂肪細胞內甘油三酯的含量,從而改善胰島素抵抗。

2.2對睡眠潛伏期的影響研究表明，褪黑素與 MT1和MT2受體結合后，能激活 GABA 合成酶，從而增加下丘腦GABA的含量，促進下丘腦GABA的釋放，并通過GABA受體發揮縮短睡眠潛伏期和延長睡眠時間的作用[16]。也有研究表明褪黑素還可以激活丘腦網狀核的神經元，增加GABA的含量，從而達到促進睡眠的目的[17]。田紹文等[18]采用睡眠潛伏期測試對大鼠進行多次測試，在測之前對大鼠進行腹腔注射不同濃度Neu-P11或等體積溶媒，然后進行測試。結果顯示處理組大鼠的睡眠潛伏期顯著減少而睡眠時間顯著性增加。此研究表明Neu-P11可通過減少睡眠潛伏期增加睡眠時間，最終改善睡眠。

2.3抗抑郁與抗焦慮效應田紹文等[18]利用幾個經典的嚙齒類動物模型，檢測了Neu-P11是否具有抗抑郁與抗焦慮效應并比較了Neu-P11與褪黑素的差異效應。結果表明，Neu-P11在大鼠習得性無助模型與強迫性游泳模型中均具有顯著性抗抑郁效應，而褪黑素均無此效應。在抗焦慮試驗中，Neu-P11與褪黑素均具有顯著性抗焦慮效應，但褪黑素的抗焦慮作用依賴于特定的給藥時間點。

2.4其他田紹文等[19]在研究中發現Neu-P11與褪黑素的作用有差異性效應，經實驗驗證Neu-P11除了與褪黑素受體結合外，亦能與5-羥色胺1A受體結合。因此推斷Neu-P11亦可起類似5-羥色胺的生理作用。同時Neu-P11與褪黑素均能增強大鼠物體識別記憶，且Neu-P11的效應是給藥時間非依賴的[20]。席守民等[21]給家兔眼局部滴用濃度為50 μmol/L的MLT、Neu-P11溶液，發現MLT、Neu-P11滴眼液在滴眼后0.5、1、2、3、4、5 h均可降低眼壓，Neu-P11降低眼壓最明顯。

作為新研發出來的一種褪黑素受體激動劑，Neu-P11能激活褪黑素受體而起到類似褪黑素的作用，可以有效地代替MLT應用臨床而發揮生物學作用。Neu-P11在糖脂代謝方面的調節，對睡眠潛伏期的影響和抗抑郁與抗焦慮效應等方面的研究已經開展，并取得了一定的成果。隨著對其研究的深入，Neu-P11將在治療胰島素抵抗及2型糖尿病、肥胖癥的防治和治療睡眠障礙等方面有著廣泛的應用前景。因此Neu-P11是一種具有開發潛力且具有多種功能的藥物。

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