メラトニン分子

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メラトニン分子を3Dで表示するには>、5Methoxy N Acetyltryptamineは、藻からの毎日周期で変わるレベルで人間にすべての生き物で、見つけられるホルモンです。メラトニンは、C13H16N2O2の化学式と232.278g/molの分子量を有する。 これは、いくつかの生物学的機能の概日リズムの調節において役割を果たす。 他は核およびmitochondrial DNAの保護に於いての特定の役割の普及し、非常に強力な酸化防止剤として役割が原因であるが、melatoninの多くの生物的効果はmelatoninの受容器の活. 単離されたまたは合成されたメラトニンのいずれかまたは両方を含む製品は、1993年以来、米国で健康補助食品として利用可能であり、良好な消費者の受 但し、店頭販売は欧州連合およびニュージーランドの何人かのメンバー、および米国を含む他の多くの国で違法に残ります 郵便局は、ドイツで禁止されている項目の中にメラトニンをリストしています。

生合成

高等動物およびヒトでは、メラトニンは松果体（脳内に位置する）の松果体細胞および網膜、水晶体および消化管によって産生される。 それは酵素の5-hydroxyindole-O-methyltransferaseによってアミノ酸のトリプトファンから自然に（セロトニンの統合によって）総合されます。 松果体によるメラトニンの産生は、視床下部の視交叉上核（SCN）の影響下にあり、視床下部は、光と闇の毎日のパターンについて網膜から情報を受け取る。 SCNリズムとメラトニン生産の両方がない視神経を通って移動する非視覚光情報によって影響されますが、最近同定されたretinohypothalamic管（RHT）を介して。 光/闇の情報は、視覚系に関与するものとは異なる本質的に感光性光受容体細胞である内側網膜神経節細胞の亜集団を介してSCNに到達する。 これらの細胞は人間の網膜の神経節の細胞のおよそ2%を表し、非視覚photopigment melanopsinを表現します。 メラノプシンの感受性は484nm（青いライト）のピーク感受性のビタミンaベースのphotopigmentのそれと合います。 この光周期の合図は概日リズムを引き込み、特定の”暗い”-および”軽い”誘発の神経および内分泌信号の結果として生じる生産は行動および生理学的な概日リズムを調整する。メラトニンは、骨髄細胞、リンパ球および上皮細胞などの様々な末梢細胞によっても産生され得る。 通常、これらの細胞のメラトニンの集中は血で見つけられるそれより大いに高いですが、光周期によって調整されるようではないです。 メラトニンはまた、イネなどの様々な植物によって合成され、摂取されたメラトニンは、哺乳動物の脳内のメラトニン結合部位に到達し、結合することが

分布

松果体で産生されるメラトニンは、血液中に放出されるため、内分泌ホルモンとして作用します。 対照的に、網膜および胃腸（GI）管によって産生されるメラトニンは、パラクリンホルモンとして作用する。

動物界における役割

多くの動物は、毎日のメラトニン生産の持続時間と量の変化を季節時計として使用しています。 動物および人間のある条件でまたmelatoninの統合および分泌のプロフィールは冬と比較される夏に起こる夜の可変的な持続期間によって影響されます。 分泌の持続時間の変化は、このように、このような生殖、行動、コートの成長と季節性動物における迷彩着色などの日長依存（光周期）季節機能の組織のための生物学的シグナルとして機能します。 妊娠期間が長くなく、日照時間が長い季節のブリーダーでは、メラトニン信号が性的生理の季節変動を制御し、ミナ鳥やハムスターを含む動物の外因性メラトニンによって同様の生理学的効果が誘導される。 メラトニンは、特に日照時間が長い繁殖期を有する哺乳動物において、下垂体前葉からの黄体形成ホルモン（LH）および卵胞刺激ホルモン（FSH）の分泌を阻害することによってリビドーを抑制することができる。 長日のブリーダーの再生はメラトニンによって抑制され、短日のブリーダーの再生はメラトニンによって刺激される。 夜の間に、melatoninはレベルを下げるレプチンを調整します;レプチンを見て下さい。メラトニンはまた、いくつかの両生類および爬虫類が皮膚の色を変化させるメカニズムに関連している。

ヒトにおける役割

概日リズム

ヒトでは、メラトニンは、間脳の背側表面の脳の中心に位置するエンドウ豆の大きさの腺である松果体 メラトニンシグナルは、化学的に眠気を引き起こすことによって概日周期を調節するシステムの一部を形成するが、メラトニンシグナルではなく、パラクリンおよび内分泌系のほとんどのコンポーネントで毎日のサイクルを制御する中枢神経系である（かつて仮定されたように）。
光依存性

松果体によるメラトニンの産生は光によって阻害され、暗闇によって許容される。 従ってmelatoninは”暗闇のホルモン”と呼ばれ、手始めは毎晩薄暗いMelatoninの手始め(DLMO)と呼ばれます。 メラトニンの分泌と血液中のそのレベルは、夜中にピークを迎え、夜の後半に徐々に低下し、個体のクロノタイプに応じてタイミングが正常に変化します。

最近の歴史まで、温暖な気候の人間は冬に最大18時間の暗闇にさらされていました。 現代の世界では、人工照明はこれを一年中典型的には一日あたり8時間以下に減らします。 微光のレベルはmelatoninの生産をある程度禁じますが、過剰照明はmelatoninの生産で重要な減少を作成できます。 メラトニンを抑制するのは主に青色光であるため、就寝前の時間に青色光を遮断する眼鏡を着用すると、メラトニンの損失を避けることができま メラトニンが眠気を促進するので、就寝前の最後の数時間は、就寝前に調整する必要がある人にも勧められています。

メラトニン産生の減少は、夜間労働者の有意に高い癌率の可能性の高い要因として提案されており、現代の照明実践が内因性メラトニンに及ぼす影 血の集中が明るくつけられた環境にあるかもしれない不十分何人かの科学者は今melatoninの人の夜通しの出力が更に彼または彼女が彼または彼女の睡眠を中断し、明るいライトをつけるたびに危険にさらされることができることを信じる(より少なく明るい常夜灯を使用することがより安全であることを提案する)。 他の人は、そのような短い暴露は害を及ぼさないことを示唆している。

抗酸化物質

体内時計のシンクロナイザーとしての主な機能に加えて、メラトニンは強力な抗酸化活性を発揮する可能性があります。 多くの下の生命体では、それはこの目的だけを果たします。. メラトニンは、細胞膜や血液脳関門を容易に通過できる強力な抗酸化物質です。 メラトニンは、OH、O2、NOの直接スカベンジャーです。 他の酸化防止剤とは違って、melatoninは酸化還元循環、減少および酸化を繰り返し経る分子の機能を経ません。 酸化還元サイクルは、他の抗酸化物質（ビタミンCなど）がその抗酸化特性を回復することを可能にする。 メラトニンは、一方では、一度酸化しましたり、遊離基との反応に複数の安定した最終生成物を形作るので前の州に減らすことができません。 したがって、それは末端（または自殺）抗酸化物質と呼ばれてきた。 最近の研究はmelatoninの酸化防止細道のmelatoninの最初の代謝物質が共通の、排泄された6-hydroxymelatoninの硫酸塩よりもむしろn(1)-acetyl-N(2)-formyl-5-methoxykynuramineまたはAFMKであるかもしれないこ AFMK単独では、単細胞生物および後生動物で検出可能である。 反応/誘導体（メラトニンを含む）の生成物の多くはそれ自体が酸化防止剤であるため、単一のAFMK分子は最大10個のROS/RNSを中和することができます。 遊離基を吸収するこの容量はmelatoninの第四の代謝物質、”遊離基の清掃の滝”と言われるプロセスに少なくとも伸びます。 これは、他の従来の抗酸化物質には当てはまりません。. 動物モデルでは、メラトニンは癌を引き起こすメカニズムを停止するある発癌物質によってDNAへの損傷を防ぐために示されました。 また、実験的な低酸素性脳損傷におけるROS放出によって引き起こされる脳損傷からの保護に有効であることが見出されている。 メラトニンの抗酸化活性は、いくつかのタイプのパーキンソン病によって引き起こされる損傷を減少させ、心臓不整脈を予防する役割を果たし、長寿を増加させる可能性があり、いくつかの研究ではマウスの平均寿命を20％増加させることが示されている。

免疫系

メラトニンが免疫系と相互作用することは明らかですが、それらの相互作用の詳細は不明です。 病気の処置のmelatoninの有効性を判断するように設計されている少数の試験がずっとあります。 ほとんどの既存のデータは、小規模で不完全な臨床試験に基づいています。 任意の正の免疫学的効果は、免疫担当細胞で発現される高親和性受容体（MT1およびMT2）に作用するメラトニンに起因すると考えられている。 前臨床研究では、メラトニンはサイトカイン産生を増強する可能性がある。 そして、これを行うことによって、後天性免疫不全を打ち消す。 ある調査はまたmelatoninがウイルスおよび細菌感染を含む有用な戦いの感染症であるかもしれないことを提案します。 ヒトリンパ球における内因性メラトニンはインターロイキン-2（IL-2）産生とIL-2受容体の発現に関連しており、これはメラトニンが抗原刺激ヒトTリンパ球のクローン拡張に関与していることを示唆している。 カルシウムと共に取られたとき、それはimmunostimulatorandある臨床議定書でアジュバントとして使用されますです;逆に、高められた免疫組織の活動は自己免疫の無秩序 慢性関節リウマチの患者では、melatoninの生産は年齢一致させた健康な対照と比較されたとき高められて見つけられました。

Dreaming

多くの補足的なメラトニン使用者は、夢の鮮やかさまたは頻度の増加を報告しています。 メラトニン（50mg）の非常に大量服用は劇的にnarcolepticsおよびnarcolepsyなしのそれら両方のREMの睡眠時間そして夢の活動を高めました。 LSDやコカインなどの多くの精神活性薬は、メラトニン合成を増加させる。 非極性（脂溶性）インドール幻覚薬は覚醒状態でメラトニン活性をエミュレートし、両方が脳の同じ領域に作用することが示唆されている。向精神薬は科学的調査と治療の分野で再入院することが示唆されている。 もしそうなら、メラトニンは精神医学のこの再燃分野の研究のために優先されるかもしれません。

自閉症

自閉症スペクトラム障害を持つ個人は、メラトニンの正常なレベルよりも低いです。 2008年の研究では、ASDを持つ個人の影響を受けていない親も低いメラトニンのレベルを持っていることがわかった、と赤字はメラトニン合成の最後の酵素をコードするASMT遺伝子の低活性に関連していたこと。

医学的適応症

メラトニンは、癌、免疫障害、心血管疾患、うつ病、季節性情動障害（SAD）、概日リズム睡眠障害および性機能障害の治療のために研究されて Alfred J.LewyとOregon Health&Science Universityの他の研究者による研究では、概日ずれとSADを改善する可能性があることが判明しました。 2006年現在、ラットの長期メラトニン治療中に内因性メラトニン産生のタイミングに影響を与えることが知られている。 基礎研究はmelatoninがコカインのような乱用の薬剤の効果の調整の重要な役割を担うかもしれないことを示します。

概日リズム障害の治療

外因性メラトニンは、通常、午後および/または夕方に経口摂取され、覚醒時の光療法とともに、遅延睡眠相症候群および非24時間 位相応答曲線、PRCを参照してください。 それは時差ぼけおよび回転するか、または夜勤を働かせる人々の問題のような他の概日リズムの睡眠障害に対して使用を、有するようです。

虚血性損傷の予防

メラトニンは、脳と心臓の両方の虚血によるラットの組織損傷を軽減することが示されていますが、これはヒトでは試験されていません。

学習、記憶、アルツハイマー病

メラトニン受容体はマウスの学習と記憶のメカニズムにおいて重要であると思われ、メラトニンは長期増強（LTP）などの記憶に関連する電気生理学的プロセスを変化させる可能性がある。 メラトニンはラットのタウ蛋白質のhyperphosphorylationを防ぐために示されていました。 タウ蛋白質のHyperphosphorylationはNeurofibrillaryもつれ、アルツハイマー病で見られる病理学の特徴の形成で起因できます。 したがって、メラトニンはアルツハイマー病の治療に有効である可能性がある。 これらの同じ神経原線維のもつれは不利にボディのmelatoninの生産に影響を与えるAlzheimerの患者の視床下部で見つけることができます。 この特定の苦痛のそれらのAlzheimerの患者は頻繁に夕方のmelatoninの補足と効果的に扱われるために多くの調査で示されていたsundowningと呼ばれる高められた午後の

ADHD

注意欠陥多動性障害（ADHD）は、一般的にメチルフェニデート（リタリンなど）で治療され、ユーザーの約94％で不眠症を引き起こす可能性があります。 研究によると、メラトニンが患者に投与された後、眠りにつくのに必要な時間が大幅に短縮されることが示されています。 さらに，三ヶ月後のメラトニンの効果は，一週間使用後の効果と変化を示さなかった。

豊饒

最近の研究はperimenopausal女性のmelatoninの補足が甲状腺剤機能および性腺刺激ホルモンのレベルの非常に重要な改善を、また豊饒および月経を元通りにし、月経閉止期と関連付けられる不況を防ぐことを作り出すことを結論しました。

しかし、同時に、いくつかのリソースは、メラトニンのサプリメントを服用しないように想像しようとしている女性に警告しています。

頭痛

いくつかの臨床研究では、メラトニンの補給が片頭痛および群発頭痛の効果的な予防治療であることが示されています。

うつ病

メラトニンは、うつ病の一形態である季節性情動障害の治療に有効であることが示されており、概日障害が関与する双極性および他の障害

その他

いくつかの研究では、メラトニンが様々な形態の癌、HIV、および他のウイルス性疾患の治療に使用される可能性があることが示されています; しかし、これを確認するにはさらなるテストが必要です。

メラトニンは体重の調節に関与しており、肥満の治療に有用である可能性があります（特にカルシウムと組み合わせた場合）。

組織学的に言えば、メラトニンは高等生物の性的成長に何らかの影響を与えるとも考えられています。 (*Ross Histology and Wheather’s Functional Histologyから引用。)

栄養補助食品としての使用

サプリメントとしてのメラトニンの使用の主な動機は、抗酸化物質としての役割と免疫系および内分泌系のいくつかの成分の刺激による健康および幸福への他の付随的な利点とともに、より良い睡眠への自然な援助としてのものである可能性がある。

マサチューセッツ工科大学の研究によると、サプリメントとして販売されているメラトニンの丸薬には、睡眠の強化のために望ましい生理的な夜間血中メラトニンレベルを生成するために必要な量が三から十倍含まれているという。 投与量は、睡眠の質を高めるために数時間メラトニンレベルを上昇させるように設計されているが、いくつかの研究では、より少ない用量が睡眠の質 Lewy&alは、”あまりにも多くのメラトニンがメラトニン位相応答曲線の間違ったゾーンにこぼれる可能性があるという考え”（PRC）を支持しています。 彼らの研究では、0.5mgのメラトニンが有効であったが、20mgは有効ではなかった。

サプリメントの安全性

メラトニンは、米国およびカナダではほとんどの場合、処方箋なしで入手できますが、他の国では処方箋のみで入手できます。 ホルモンは口頭補足（カプセル、タブレットまたは液体）およびtransdermal、”melatoninの睡眠パッチ”として利用できます。米国では、薬としてではなく、健康食品やその他の食料品店、いくつかのドラッグストアで、現在薬に適用される食品医薬品局（FDA）の規制は、メラトニンに メラトニン製品の安全性と有効性は評価されない場合があります。牛またはヒツジの松果体腺から得られる動物の源のmelatoninから得られるmelatoninを通したウイルスの伝達の心配のために管理されるべきではないです。Melatoninは事実上無毒、ほとんど短期副作用を表わしません。 長期的な副作用があるかどうかを判断するための研究はまだ行われていません。 しかし、何年もサプリメントを服用している患者についての症例報告があります。メラトニンサプリメントを摂取すると、特に高用量（〜3mg/日以上）で、ホルモンの変動、過敏症、鮮明な悪夢を含む睡眠障害の増加、血流の減少（下記参照）など、不

外因性メラトニンは通常、内因性メラトニンプロファイルに影響を与えず、適切な時間に摂取すれば内因性メラトニン産生の段階を時間内に進めるだけである。自己免疫の無秩序の個人では、melatoninの補足が免疫組織の刺激による徴候を悪化させるかもしれないという心配があります。メラトニンは傾眠を引き起こす可能性があるため、運転、機械の操作などには注意が必要です。 ヒトのメラトニンの相応答曲線に従って就寝前に数時間服用すると、疲労/眠気を引き起こさないように、投与量は非常に小さくなければならない。Penn State College of MedicineのMilton S.Hershey Medical Centerの研究によると、起立性不耐症、すなわち人が立っているときに血圧と脳への血流が低下する心血管疾患を経験する人は、メラトニンサプリメントを服用すると症状が悪化する可能性があることが示唆されている。 メラトニンは、症状を経験する人の神経活動を減少させることによって症状を悪化させる可能性がある、と研究が分かった。

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