新發現解釋了褪黑素如何促進睡眠

根據美國國家睡眠基金會（Nationalsleep Foundation）的統計，大約有5千萬至7千萬美國人患有某種類型的睡眠障礙。有些人會使用褪黑素補充劑來幫助他們入睡。褪黑素是一種促進睡眠的激素，但其潛在機制尚不清楚。

來自密蘇裡大學醫學院的研究人員發現了其中的一些奧秘：褪黑素如何抑製大腦中的神經元，使你保持清醒和警覺。這些發現可能會為失眠患者帶來新的治療方法。

食慾素（Orexin）是由外側下丘腦神經元產生的一對興奮性神經肽的合稱。近年研究發現，Orexins作用範圍廣泛，不僅可促進食慾、增強能量代謝，還可影響攝食、能量平衡，睡眠/覺醒、呼吸、腦部創傷的併發症、學習與記憶、食物與藥物成癮、應激、胃腸道功能等，其中尤其在攝食、睡眠/覺醒、學習與記憶方面的作用研究得較多。在丘腦外側下丘腦（PFH）中的Orexin神經元對喚醒促進是關鍵的。褪黑激素是否通過抑製食慾素神經元促進睡眠？

研究使用C57BL/ 6J小鼠，並設計了4個實驗來解決這個問題。實驗1使用雙標記免疫熒光並檢查了食慾素神經元上褪黑激素受體的存在。其次，對小鼠PFH植入雙側向和睡眠記錄電極導向，在黑暗（活動期開始）時注入褪黑激素（500pmole/50nL/側），並檢查自發睡眠狀況。第三，植入PFH雙側導向器的小鼠在黑暗時注入褪黑激素（500pmole/50nL/側），並在2小時後安樂死，以使用食慾肽神經元中的c-Fos表達來檢查食慾神經元的活化。第四，植入PFH雙側導向器和睡眠記錄電極的小鼠，在光亮時（睡眠期開始）和自發性睡眠覺醒時注入褪黑激素受體拮抗劑luzindole（10pmol/50nL/側）進行檢查。

研究結果表明，食慾肽神經元在MT1受體上表達。褪黑素注入PFH，在黑暗時，NREM睡眠部位特異性和顯著增加（43.7%，P=.003），清醒度降低（12.3%，P=0.013）。黑暗時局部褪黑素輸注抑製了食慾素神經元，表現為表達c-Fos的食慾素神經元的數量顯著減少（66%，P=0.0004）。最後，luzindole輸注誘導睡眠時，PFH中的褪黑激素受體阻斷顯著增加覺醒（44.1%，P=0.015）。

基於這些結果，褪黑激素可以通過MT1受體起作用，來抑製食管旁側下丘腦中的食慾素神經元並促進睡眠。這一發現可能有助於導致僅靶向MT1受體而不是多種受體的藥物，這可能會導致服用促睡眠藥物的人產生更少的副作用。

Thakkar說：「褪黑素多年來一直用作睡眠藥物，但人們不知道它是如何工作的。我們的研究表明，如果你的目標是褪黑素MT1受體，你將獲得最多的睡眠，副作用也很小。」該研究發表在the Journal ofPineal Research雜誌上，並得到了哈裡杜魯門紀念退伍軍人醫院和退伍軍人事務部的支持，編碼為I01BX002661。