松果体腫瘍全摘出患者のメラトニン分泌 actigraph と睡眠 ..
加齢するにしたがってだれもが避けられないこの記憶力の低下を、「メラトニン」が改善する可能性を示唆する研究が、昨今発表されました。
要約: 松果体は、メラトニンを産生し、睡眠に関係していると考えられています。しかし、
以上、本論文は、魚類におけるメラトニンの日周リズム、合成・代謝機構、受容体による情報伝達機構ならびに投与方法などについて総合的に明らかにしたもので、学術上、応用上寄与するところが大きい。よって審査委員一同は、本論文が博士(農学)の学位論文として価値あるものと認めた。
メラトニンとは、松果体から夜間に分泌されるホルモンの一種で、睡眠の誘導や体内時計の調整に深く関わっています。さらに、長期投与することで加齢による認知機能の低下を抑制する効果があることもこれまで分かっていました。
松果体細胞は光受容性を失い,内 分泌腺に変化してメラトニンを血中に分泌するが,松 果体の分泌機
●メラトニンの生成
通常、メラトニンは松果体にてトリプトファンからセロトニンを経て体内合成されます。このため、まずはトリプトファンを多く含む食材から摂取する必要があります。
メラトニンが生成される量は光量にも関係するため、普段の生活から朝に太陽の光を浴び、夜間は就寝前や就寝時には周囲をできるだけ暗く保ち、一日のリズムをつくる必要があります。日光を浴びるのが難しい場合は、照明などの人工的な光を上手に工夫することで、メラトニンの生成をスムーズにすることが可能です。
理学研究科の寺北明久(てらきた あきひさ)教授と小柳光正(こやなぎ みつまさ)准教授らの研究グループは、魚類の松果体にある「光の波長（色）識別」と「生体リズムホルモンであるメラトニン分泌の光調節」にかかわる異なる２つの光受容タンパク質が、約3億年前に魚類の進化過程で起きた『ゲノムの二倍化』の後に分化した「双子」の関係であることを発見しました。
動物の光受容は、視覚（図Ⅰ）に関するものと、そうでないのもの＝非視覚（図Ⅱ）に分類されます。今回の発見は、非視覚の光受容において、もっとも重要な分子である光受容タンパク質が遺伝子重複によって増え、進化の過程で異なる機能を獲得したことを初めて明らかにしました。ヒトを含めて動物が非視覚の光受容に関わる光受容タンパク質をたくさん持っている謎を解くカギとなる発見です。
[PDF] 122. 松果体メラトニンによる網膜の光感受性抑制機構の解明 池上 啓介
『松果体を活性化させメラトニン生成を促す癒しの音楽』
松果体（しょうかたい）から分泌されるホルモン。魚類や両生類に始まり、鳥類、齧歯（げっし）類、ヒトを含めた霊長類に至るまで多くの動物で産生され、繁殖や渡り鳥の飛来などの季節性リズムや、日々の睡眠や体温、ホルモン分泌などの概日リズム（サーカディアンリズム）の調節に関わっている。
このようにして睡眠覚醒などの概日リズムは明暗環境に同調できる。松果体の
メラトニン（Melatonin, N-acetyl-5-methoxytryptamine）はその大部分が脳内の松果体で産生されるホルモンです。メラトニンは必須アミノ酸のトリプトファンを原料（基質）として合成されます（図）。その過程で、セロトニンをN-アセチルセロトニンに変換するN-アセチルトランスフェラーゼ（NAT）の活性が体内時計と外界の光の両者の調節を受けます。具体的には、体内時計（視床下部の視交叉上核：しこうさじょうかく）が発振する概日リズムのシグナルは室傍核（しつぼうかく）、上頸神経節を経て松果体に伝達されてNAT活性を「抑制」します。体内時計の活動は昼高夜低であるため、結果的に松果体でのメラトニンの産生量、すなわち血中メラトニン濃度は逆に昼間に低く夜間に高値を示す顕著な日内変動を示します。
松果体（しょうかたい）から分泌されるホルモン。魚類や両生類に始まり、鳥類、齧歯（げっし）類、ヒトを含めた霊長類に至るまで多くの動物で産生され、繁殖や渡り鳥の飛来などの季節性リズムや、日々の睡眠や体温、ホルモン分泌などの概日リズム（サーカディアンリズム）の調節に関わっている。
松果体ホルモンメラトニンはミトコンドリア機能制御を通して自然免疫細胞の活性化制御を行う
以上のような睡眠と覚醒に関する２つの機構、すなわち、睡眠の質に関連するレム睡眠とノンレム睡眠の機構と一日のリズムに関連する生物時計の機構は、密接な相互作用を持ちながら、夜には良い睡眠をもたらすと共に昼間には良い活動性を作り出すのです。
【不眠症 治療】松果体MRI メラトニン/夜勤/看護師/睡眠リズム
●メラトニンの過剰症と欠乏症
睡眠に関わるホルモンのため、メラトニンが過剰にありすぎても不足しても生活リズムが崩れる可能性があります。
また、卵巣機能の異常や排卵抑制、子宮収縮抑制などのホルモンに作用する可能性があり、妊娠中や妊娠を望む方が高濃度のメラトニンを摂取すると発達障害のリスクが増えてしまう恐れがあります。
メラトニン | 看護師の用語辞典 | 看護roo![カンゴルー]
●メラトニンを摂取する際の注意点
まれにメラトニンを口径摂取した際にアレルギー性皮膚反応が起こったという報告があります。
多量に摂取をすると、疲労感や睡眠・覚醒のリズムが崩れる可能性があります。
摂取する時間帯により、日中に眠気を引き起こす場合があるので、服用後に車の運転などを控えている場合は注意が必要です。
睡眠と覚醒のメカニズム ～「松果体」と「メラトニン」の作用 · 1
この研究発表は下記のメディアで紹介されました。
◆9/23 産経WEST
理学研究科の寺北明久(てらきた あきひさ)教授と小柳光正(こやなぎ みつまさ)准教授らの研究グループは、魚類の松果体にある「光の波長（色）識別」と「生体リズムホルモンであるメラトニン分泌の光調節」にかかわる異なる２つの光受容タンパク質が、約3億年前に魚類の進化過程で起きた『ゲノムの二倍化』の後に分化した「双子」の関係であることを発見しました。
動物の光受容は、視覚（図Ⅰ）に関するものと、そうでないのもの＝非視覚（図Ⅱ）に分類されます。今回の発見は、非視覚の光受容において、もっとも重要な分子である光受容タンパク質が遺伝子重複によって増え、進化の過程で異なる機能を獲得したことを初めて明らかにしました。ヒトを含めて動物が非視覚の光受容に関わる光受容タンパク質をたくさん持っている謎を解くカギとなる発見です。 動物における光受容のイメージ図
本内容は2015年9月15日（British Summer Time）に、イギリスの生物学専門誌であるBMC Biology（オンライン版）に掲載されました。
【雑誌名】
BMC Biology
【論文名】
Diversification of non-visual photopigment parapinopsin in spectral sensitivity for diverse pineal functions（非視覚の光受容タンパク質パラピノプシンの波長感受性における多様化は多様な松果体機能をもたらした）
【著 者】
Mitsumasa Koyanagi; Seiji Wada; Emi Kawano-Yamashita; Yuichiro Hara;
Shigehiro Kuraku; Shigeaki Kosaka; Koichi Kawakami; Satoshi Tamotsu;
Hisao Tsukamoto; Yoshinori Shichida; Akihisa Terakita
【掲載URL】
ヒトを含め動物は、複数の光受容タンパク質を持っています。ヒトの視覚に関わる光受容タンパク質の進化については、今から3000万年前に、赤色感受性の光受容タンパク質の遺伝子が遺伝子重複により増加した後、遺伝子変異により緑色感受性光受容タンパク質の遺伝子となったことが分かっています。一方、非視覚に関わる光受容タンパク質については、その遺伝子がどのような機能と関わっているのか、ほとんど分かっていません。
そこで、我々は魚類などの下等脊椎動物の松果体が、メラトニン分泌の光制御に加えて光の明暗や光の色を識別していることに注目し、モデル生物である小型魚のゼブラフィッシュにおいて、松果体のどの光受容タンパク質がメラトニン分泌の光制御に関係しているのかを調べました。分子生物学的手法、遺伝子導入個体の利用、組織化学的解析により、松果体に特異的に存在する新規光受容タンパク質の1つが、メラトニン分泌の光制御を担っていることを発見しました。この光受容タンパク質は、既に私たちのグループが同定していた松果体にある光の色識別に関わる光受容タンパク質遺伝子（パラピノプシン1、PP1）と「双子」の関係にあったため、PP2と名付けました。
PP1とPP2について、さまざまな魚類のゲノムを調べたところ、ガーという古代魚は1つのパラピノプシンしか持たないことがわかり、遺伝子の並びなどの解析と合わせて、これら２つの遺伝子はおよそ３億年前に魚類で起きた『ゲノムの二倍化』により「双子」として誕生したことが分かりました。さらに、それらの遺伝子からできるタンパク質を解析したところ、PP1が紫外（UV）光感受性であるのに対して、PP2は青色感受性であることを見出しました。すなわち、もともと全く同じだった双子の光受容タンパク質の1つは、進化の過程で異なる色の光を受容できるように変化し、それぞれが色識別とメラトニン分泌の光制御という全く異なる生理機能に関わるようになったことが明らかになりました。 ヒトは9つの光受容タンパク質の遺伝子を持ち、そのうち5つは非視覚の機能に働いていると推測されています。進化の過程で遺伝子の数が増えることにより多様化してきた非視覚に関わる光受容タンパク質は、異なる色の光をキャッチするなど、それぞれ異なる分子特性を持っています。しかし、それらの違いがどのような機能の違いを生んでいるのかは未だによく分かっていません。今回の発見は、光受容タンパク質がキャッチする光の色がUV光から青色光に変わったことが、メラトニン分泌の光制御という機能にとって重要であることを示しており、非視覚の光受容タンパク質の分子の性質と機能との関連を示す初めての例と言えます。 本研究は理化学研究所、国立遺伝学研究所、奈良女子大学、京都大学の協力と下記の科研費による資金援助を得て実施されました。
◆『単離細胞を用いた非視覚型ロドプシン類の機能多様性に関する分子生理学的解析』
2011年度～2014年度
◆『ロドプシン類の多様性とその協調的機能発現の分子生理学的解析』
2007年度～2010年度
◆『松果体で行われる色弁別の生理的役割の解明』
2010年度～2013年度
◆『視覚以外で機能するロドプシン類の分子レベルおよび神経レベルの機能解析』
2008年度～2009年度
歯の噛み合わせを正すことで、松果体からのメラトニンの分泌を促し
多くの人は24時間周期に基づく環境の時間（昼夜の明暗によるリズム）があり、睡眠によって調節されています。しかし、夜間勤務や外国に頻繁に行く習慣、夜更かしなどによって、睡眠と覚醒のリズムがずれてくると、体内時計が狂ってしまいます。
朝、太陽の光を浴びると脳の奥にある松果体（しょうかたい）へ約14時間後に「メラトニン」というホルモンを
メラトニンの生理作用の解明にはメラトニンの投与が必須である。これまで魚類に対してメラトニン投与は数多く行われてきたが、投与後のメラトニンの動態については全く知見がない。そこで腹腔内注射と経口投与(いずれも 1mg/体重1kg)によりメラトニンをキンギョに投与し、血中メラトニン濃度の経時変化を調べところ、いずれの方法でも血中メラトニン濃度の日周リズムを再現できることが判明した。
脳松果体から分泌される中分子ペプチドホルモン・メラトニンの鼻から脳への薬物送達とその移行経路の解明
本内容は2015年9月15日（British Summer Time）に、イギリスの生物学専門誌であるBMC Biology（オンライン版）に掲載されました。
【雑誌名】
BMC Biology
【論文名】
Diversification of non-visual photopigment parapinopsin in spectral sensitivity for diverse pineal functions（非視覚の光受容タンパク質パラピノプシンの波長感受性における多様化は多様な松果体機能をもたらした）
【著 者】
Mitsumasa Koyanagi; Seiji Wada; Emi Kawano-Yamashita; Yuichiro Hara;
Shigehiro Kuraku; Shigeaki Kosaka; Koichi Kawakami; Satoshi Tamotsu;
Hisao Tsukamoto; Yoshinori Shichida; Akihisa Terakita
【掲載URL】
実験用マウスはメラトニンを合成できないので合成できるようにした
血中のメラトニンは松果体を摘出すると消失することから，唯一松果体で作られたメラトニンが血液や髄液により脳の各部や全身に運ばれるとされている．松果体には他にvasotocinというoxytoxin vasopressinに似たpeptideも存在することから，これらも分泌されると考えられている65）．脳内ではメラトニン作用のtargetは視床下部，脳幹と考えられており2），また，メラトニンは胎盤を通過し母乳中に放出されて胎児と性機能に影響を与えるという52）．ヒトにメラトニンを投与するとパーキンソン病のtremorやrigidityの軽減効果がみられ，sleep-inducing effect，REM睡眠の延長を生じることなどが解ってきた1）．
メラトニンは、脳内にある松果体という場所から夜のみに分泌されるホルモンの一種で、主に睡眠に関与していることがわかっています。
ヒトを含め動物は、複数の光受容タンパク質を持っています。ヒトの視覚に関わる光受容タンパク質の進化については、今から3000万年前に、赤色感受性の光受容タンパク質の遺伝子が遺伝子重複により増加した後、遺伝子変異により緑色感受性光受容タンパク質の遺伝子となったことが分かっています。一方、非視覚に関わる光受容タンパク質については、その遺伝子がどのような機能と関わっているのか、ほとんど分かっていません。
そこで、我々は魚類などの下等脊椎動物の松果体が、メラトニン分泌の光制御に加えて光の明暗や光の色を識別していることに注目し、モデル生物である小型魚のゼブラフィッシュにおいて、松果体のどの光受容タンパク質がメラトニン分泌の光制御に関係しているのかを調べました。分子生物学的手法、遺伝子導入個体の利用、組織化学的解析により、松果体に特異的に存在する新規光受容タンパク質の1つが、メラトニン分泌の光制御を担っていることを発見しました。この光受容タンパク質は、既に私たちのグループが同定していた松果体にある光の色識別に関わる光受容タンパク質遺伝子（パラピノプシン1、PP1）と「双子」の関係にあったため、PP2と名付けました。
PP1とPP2について、さまざまな魚類のゲノムを調べたところ、ガーという古代魚は1つのパラピノプシンしか持たないことがわかり、遺伝子の並びなどの解析と合わせて、これら２つの遺伝子はおよそ３億年前に魚類で起きた『ゲノムの二倍化』により「双子」として誕生したことが分かりました。さらに、それらの遺伝子からできるタンパク質を解析したところ、PP1が紫外（UV）光感受性であるのに対して、PP2は青色感受性であることを見出しました。すなわち、もともと全く同じだった双子の光受容タンパク質の1つは、進化の過程で異なる色の光を受容できるように変化し、それぞれが色識別とメラトニン分泌の光制御という全く異なる生理機能に関わるようになったことが明らかになりました。