研究揭示调控猪褪黑素的合成机制

松果体是重要的内分泌器官，其分泌的褪黑素能调控相关时钟基因的表达进而调节生物节律。Lerner(1959)首次在松果体中分离出一种激素，由于这种激素能够使一种产生黑色素(melanin)的细胞发亮，故取其字首Mela；同时由于它从5-羟色胺(serotonin)衍生而来，故取其后缀tonin，因此，这种松果体激素取名为Melatonin(褪黑激素)。褪黑激素在体内含量极小，以pg水平存在。

       扬州大学兽医学院教授崔胜带领团队持续对褪黑素开展研究，并揭示调控猪褪黑素的合成机制。

目前对褪黑素合成与分泌的认知主要来源于小型啮齿类动物，而对家畜家禽的研究较少。去甲肾上腺素可促进褪黑素的分泌，但其分子机制仍不清楚。
       研究团队通过猪体内侧脑室注射去甲肾上腺素与体外松果体原代细胞培养的方法相结合，证明了LIM同源盒家族转录因子ISL1介导了去甲肾上腺素对褪黑素合成与分泌的上调作用。实验证明去甲肾上腺素通过激活ERK信号通路促进ISL1的表达，而ISL1直接结合到N—乙酰转移酶基因的启动子上，促进N—乙酰转移酶基因的转录，进而促进褪黑素的合成。
       研究团队成员通过体外培养的猪松果体细胞中发现，过表达MicroRNA-7可显着抑制N—乙酰转移酶基因的表达与褪黑素的合成。而体内与体外实验均证明了瘦素通过激活JAK/STAT3信号通路促进MicroRNA-7的表达。
       MicroRNA-7直接与RAF1 mRNA的3'-UTR结合，抑制RAF1的翻译，从而下调由去甲肾上腺素所激活的RAF1/MEK/ERK信号通路，阻碍褪黑素的合成。研究揭示了瘦素拮抗去甲肾上腺素对褪黑素合成调控作用的相关分子机制。