褪黑素及光照周期的改变对大鼠脂肪组织代谢的影响

【摘要】：褪黑素(Mel)是松果体分泌的一种神经内分泌激素,其昼低夜高的分泌规律,决定了人类昼夜节律生物钟的模式运行。近年来研究表明,褪黑素除具有催眠、抗肿瘤、抗氧化、增强免疫力等作用外,松果体褪黑素作为光周期信号在调节昼夜节律和季节性节奏方面起着重要作用。其中,褪黑素与能量代谢的关系在肥胖如此盛行的今天尤为引人注目,但报道的较少。 在许多小型哺乳动物中,体重存在季节性变化是对能量的获得性(食物数量与质量)与能量需求(体温调节、繁殖等)的适应。光照周期的缩短使生物感受到冬天的来临,自然选择使那些善于感知并能预先准备的生物得以幸存。各种生物均有自己的越冬方式,而在寒冷的环境中生存,能量问题是决定命运的首要问题。大多数季节性哺乳动物采用的是提前的能量储存,即在感受到光照周期缩短开始逐渐增加摄食并将多余的能量转换成脂肪储存起来以备越冬,如叙利亚仓鼠。非常有趣的是少数季节性哺乳动物则以相反的方式来面对冬季,如西伯利亚仓鼠就是在夏季体重保持稳定,而在冬季来临之前减少身体脂肪的存储。虽然此举减少了动物御寒的保护层,但体重的下降同样也使它们减少了负担以及食物的需求量,或许还有不为我们人类所知的其他原因。但无论如何,我们从中发现光照引起的褪黑素的改变的确与能量代谢有着密切的关系。 虽然人类具有昼夜节律的存在,但对光照周期的季节性生理改变不明显,因此其对人类能量代谢的影响尚未见报道。由于人类应用人造光的历史悠久,据此一些科学家认为人类已进化成不依赖光周期及褪黑素作用的一类生物。其实,根据褪黑素对人类睡眠影响的实验结果及其它实验结果,我们相信褪黑素仍然是一个对人的昼夜节律和季节性节奏调节的光周期信号,只是因为影响人类能量代谢的因素太多,使得光周期信号在人类这样高级的动物面前显得有些微不足道。研究发现在人类褪黑素信号是通过视交叉上核传入室旁核,而瘦素及胰岛素的信号则是通过弓状核传入室旁核。由此看出虽然路径不同,但都是传入起能量整合作用的室旁核。在人类,随着年龄的增加褪黑素的水平在不断减少,而腹腔脂肪组织的量、血浆瘦素、胰岛素水平却在不断的增加。每日给大鼠一定剂量的褪黑素喂养可以使大鼠腹腔脂肪组织的量保持在较年