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褪黑激素对虾蟹生理功能调控的研究进展

黄根勇;张佳鑫;徐敏杰;杨志刚;成永旭;杨筱珍

【摘要】褪黑激素是一种吲哚类神经内分泌激素,具有十分广泛的生理功能.介绍了

生物体内褪黑激素的合成和代谢过程,综述了褪黑激素在调节血糖水平、控制活动

能力、调控生殖功能、抗氧化功能、蜕壳和附肢再生以及调节昼夜节律等方面的调

控作用,为进一步研究褪黑激素对虾蟹生理功能影响的机制提供理论基

础.%Melatoninisakindofneuroendocrinehormone,whichhasawide

rangeofphysiologicaleffects.Thesynthesisandmetabolismofmelatonin

invivoweredescribedinthispaper.Inaddition,regulationofmelatonin

wasreviewed,includingmaintainingglucosehomeostasis,regulating

activities,reproduction,antioxidantproperties,moltingandlimb

regenerationandcircadianrhythm.Basedontheabove,sometheoretical

datawereproposedforthefuturestudyofthemechanismaboutthe

effectofmelatoninonthephysiologicalfunctionofcrustaceans.

【期刊名称】《生物学杂志》

【年(卷),期】2017(034)002

【总页数】4页(P82-85)

【关键词】褪黑激素;虾蟹类;生理调控

【作者】黄根勇;张佳鑫;徐敏杰;杨志刚;成永旭;杨筱珍

【作者单位】上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,

上海201306

【正文语种】中文

【中图分类】Q576

褪黑激素(Melatonin)，又叫褪黑素、松果体素、黑色紧张素，是主要由松果体分

泌的一种吲哚类激素。1958年，耶鲁大学医学院Lerner等[1]首次从肉牛松果体

中分离出这一化合物，并鉴定其化学结构为N-乙酰-5-甲氧色胺。随后，科学家们

也陆续弄清楚了褪黑激素的生物合成、新陈代谢、生理学和病理生理学功能。褪黑

激素广泛存在于细菌、真菌、藻类、植物、单细胞的真核生物、无脊椎动物和脊椎

动物中[2]。在虾蟹类其主要分布于血淋巴、脑、肌肉和眼柄中[3]。褪黑素在虾蟹

类的多种生理过程中发挥重要的调节作用，如调节血糖[4-5]、抗氧化[3,6]、调控

生殖功能[7-8]以及促进蜕壳和附肢再生等[9]。本文综述了褪黑激素的生物合成和

代谢及其在虾蟹主要生理功能的调控作用，为进一步研究褪黑激素对虾蟹生理功能

影响的机制提供理论基础。

无论在无脊椎动物、植物还是脊椎动物中，褪黑激素的生物合成都是相似的。在研

究过的组织和细胞中，褪黑激素的合成都是由色氨酸经过羟基化作用、脱羧反应、

乙酰化作用和甲基化作用之后产生的[1]。过程如下：色氨酸在色氨酸羟化酶(TPH)

的作用下转化为5-羟色氨酸；5-羟色氨酸经过5-羟基色氨酸脱羧酶(5-HT-POC)

去碳酸基，形成5-羟色胺；然后在芳烷基胺-N-乙酰基转移酶(AA-NAT)的作用下

生成N-乙酰基色氨酸；最后羟基吲哚-O-甲基转移酶(HIOMT)将N-乙酰基色氨酸

转化为N-乙酰-5-甲氧色胺，即褪黑激素。AA-NAT是合成过程中的限速酶，

HIOMT是全部合成过程中的关键酶[10]。

褪黑激素的主要降解场所是肝脏。在肝细胞中，褪黑激素在微粒体作用下生成6-

羟基褪黑激素，其中60%～65%的6-羟褪黑激素在6-羟基褪黑激素磺基转移酶作

用下与磺基结合酯化为