那些和睡眠相关的分子——从色氨酸到褪黑素

褪黑素是由人和多种动物松果体产生的一种吲哚激素(听起来很熟悉吧,早年学的植物生长素也是吲哚类——吲哚乙酸),当然褪黑素比生长素结构要复杂那么一丢丢,见图1。

褪黑素于1959年由Lerner等人从牛松果体中首次分离。我们来看看它在体内产生的过程:首先色氨酸被羟基化生成5-羟基色氨酸,然后脱羧成5-羟色胺(5-HT),再经过乙酰化成为N-乙酰基-5-羟基色胺,最终甲基化生成N-乙酰基5-甲氧基色胺,也就是褪黑素了,见图2。这个通路中的限速环节在于第三步的乙酰化。

研究表明褪黑素与昼夜节律(睡眠)、动物生殖以及多种疾病都相关。它高度受神经输入调节,白昼合成低,夜间合成高,并且这个规律和机体的昼夜活动是不相关的。但是短暂的夜间光照会快速抑制AANAT的活性,当环境恢复后数小时内AANAT活性就会恢复并保持其应有的高水平,直到正常的活性下降时间。 褪黑素在血液中的含量低,对其定量较难,定量方法从最初的质谱到随后的放射免疫再到近年的酶联免疫。从操作难易程度来看,酶联免疫法相对更有优势。 褪黑素,作为化学小分子,因分子量小,不具备2个抗原结合位点,所以仅与一个特异性抗体结合,适用竞争抑制法进行检测。而小分子作为半抗原不具有免疫原性,所以在制备抗体前需要对其进行抗原性改造,我们通过对吲哚基上不同位点进行修饰和载体偶联,比较其抗原性的优劣,最后选定2号碳作为修饰位点,修饰后偶联载体作为免疫原免疫动物获取抗体。该抗体的竞争抑制曲线如图3所示。

使用云克隆褪黑素检测试剂盒CEA908Ge的研究发表的部分文章如下: