松果体(又叫做松果腺、脑上体或第三只眼)是一个位于脊椎动物脑中的小内分泌腺体。它负责制造褪黑素,一种会对醒睡模式与(季节性)昼夜节律功能的调节产生影响的激素。其形状像是一颗小松果,并座落在脑部中央的附近,介于两个大脑半球之间,被裹在两个圆形的丘脑的接合处。

松果腺脊椎动物间脑顶部的一种小的松果样内分泌腺,亦称松果体或脑上腺。一般认为,松果腺中含有抗性腺激素和降血糖因素,在幼年有抑制性成熟、抑制生殖器官发育和阻碍性征出现的作用。松果腺主要具有感光的功能,随着生物的进化过程,松果腺的直接感光成份逐渐退化而增强了内分泌的成份。在哺乳类(包括人类),松果腺已不具有直接感光的能力,其主要功能为一神经内分泌腺。

松果腺 – 简介

人的松果腺位于脑胼胝体后尾下方,居于中脑的左、右上丘构成的凹内,并有一柄与第三脑室后丘脑顶部相连,长约8毫米,最大宽度约4毫米,重0.1~0.18克,呈椭圆形,极似松果,因而得名。人类松果腺在胚胎发育早期即出现,起源于神经外胚层。出生后松果腺细胞停止增生,但体积继续增大,并增加神经胶质及间质等成分。7~10岁起,松果腺开始退化并逐渐钙化,形成脑砂(或松果砂),在头颅X光检查时往往可见。据统计,70%的人,松果腺在60岁前均已钙化。

松果腺血液供应,主要来自后脉络膜动脉分支。支配松果腺的神经来自颈上神经节。此节发出的交感神经节后纤维随血管同行,进入松果腺。某些哺乳动物(如猴)的松果腺,可能还有副交感神经分布。这类纤维起源于脑桥上涎核,经岩浅大神经,分支到达松果腺。

低等脊椎动物(如爬行类)的松果腺,含有类似视网膜的感光细胞,能接受光刺激。因此一些爬行动物的松果腺,又有“第三眼”之称。哺乳动物松果腺的结构与低等脊椎动物有很大区别,主要由实质细胞和神经胶质细胞组成。哺乳动物的松果腺是个神经内分泌器官,它含有极丰富和发育良好的血管系统。哺乳类的松果腺至少具有以下3个主要的特点:①是个实质性器官,具有实质细胞和间质细胞,前者含有分泌细胞所特有的亚细胞器,以及含有分泌颗粒的小泡;②胚胎发生虽然来源于脑的一部分,但出生后不久即失去与脑的直接联系,受到来自颈上神经节的交感节后纤维的支配;③部分视网膜细胞发出的视束纤维形成一特殊的神经束──下附属视束,传导光线的刺激,经颈上神经到达松果腺,调节其功能。此外,还存在着直接的视网膜-下丘脑联系,共同调节松果腺的神经内分泌反应。

松果腺 – 功能

松果腺生物化学研究的结果证实,哺乳动物的松果腺具有分泌功能。 1959年,美国L·J·勒纳等从牛松果腺提取物中,分离出一种命名为褪黑素或黑色紧张素的物质,属于吲哚类化合物,叫做5-甲氨基-N-乙酰色胺。这一物质是在松果腺实质细胞内生成,以色氨酸为原料,在一系列酶促反应下,经5-羟色氨酸、5-羟色胺、N-乙酰-5-羟色胺等中间步骤合成的。

褪黑素合成过程中关键性的酶是羟基吲哚-氧位-甲基转换酶。在该酶的作用下,还能合成其他一些吲哚类化合物,如5-甲氧基色醇、5-羟基色醇等。它们的作用类似褪黑激素,但活性弱的多。

1963年在牛的松果腺中发现了第一个肽类激素,由于它具有催产素的6肽环和加压素的3肽侧链,且其侧链第8位为精氨酸,所以叫做8-精氨酸加压催产素(AVT)。有人从松果腺的提取物中又分离出了多种肽类物质,但其生理意义尚未弄清。有人提出,AVT也具有抗性腺活性。此外,随微量测定技术的发展,发现松果腺内还含有一些短链活性肽,如促黄体(生成)激素释放激素(促性腺激素释放激素)、促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素、催产素和TSL(苏氨酰-丝氨酰-赖氨酸)等,但它们确切的功能意义尚待研究。

褪黑素可使两栖类动物黑色素细胞内的色素颗粒集拢,从而使皮肤变白,故得名。但这一作用,在哺乳动物并不存在。哺乳动物褪黑素最明显的作用是抑制生殖系统功能。注射褪黑素可使幼年动物性腺发育受阻,性成熟延缓;使成年动物性腺活动受抑,性腺及附性器官萎缩。这些作用,主要是通过抑制下丘脑促性腺激素释放激素的分泌造成,但也可能与抑制垂体促性腺激素分泌及直接抑制性腺活动有关。某些哺乳动物的实验资料还表明,褪黑素可能还具有抑制甲状腺及肾上腺发育和分泌、抑制垂体生长激素分泌等作用。

松果腺激素调节着体内多种生理活动的周期性变化,对内分泌系统和神经系统的影响尤为明显。实际上神经系统中就存在着松果腺的激素,而后者又影响着神经系统的功能。例如,给猫注入松果腺的提取物后,皮层下神经核团的自发性放电频率增加。给人或动物注射褪黑素,能引起脑电、睡眠和行为等变化。

正常生理状态下,松果腺通过其激素(褪黑素)对中枢神经系统呈抑制作用。例如,给小鸡注射褪黑素可引起睡眠,褪黑素还能减弱苯丙胺引起的小鼠兴奋和加强巴比妥的抑制作用。正常人服用褪黑素也可导致镇静和睡眠。动物实验和某些临床观察皆证明,松果腺功能异常可能与原发性癫痫有关。例如,切除家兔的松果腺后,在海马部位可以记录到癫痫样放电。松果腺提取物能对抗电刺激猫大脑皮层引起的惊厥;褪黑素也可以对抗脑室注射哇巴因引起的大鼠惊厥,给顽固性癫痫患者口服,可减少发作频率。相反,给大鼠脑室内注入褪黑素抗体,通过对抗内源性褪黑素的功能,可致癫痫样放电。据上述实验结果,目前认为,褪黑素正常对中枢神经系统起抑制作用,当由于不同原因引起体内褪黑素减少时,由于减弱了对中枢神经系统的抑制作用,可以引起癫痫病灶放电,导致该病的发作。

松果腺对内分泌系统也具有普遍的抑制作用。例如,外源性褪黑素能减轻垂体的重量,降低血清中卵泡刺激素和促黄体(生成)激素的含量,并可能抑制生长激素、生乳素以及促黑(素细胞)激素的分泌。松果腺可能也抑制肾上腺皮质、甲状腺以及甲状旁腺的功能。有人发现,松果腺还含有促黄体(生成)激素释放激素、促甲状腺激素释放激素、生长抑素及肾素等,这说明松果腺与内分泌系统密切相关。松果腺对生殖系统也有明显的抑制作用。早在1898年O.霍伊布纳曾提出,正常松果腺可能分泌一种激素延缓性成熟。此后,动物实验证明,切除松果腺常出现垂体性腺轴过度受刺激现象,如卵巢或睾丸增重等。而注入松果腺提取物则能明显地抑制生殖系统的发育和功能。基于褪黑素能复制出松果腺提取物对性腺的抑制作用,并能反转因切除松果腺而引起的许多内分泌改变,因而有人认为褪黑素是松果腺抗促性腺激素的活性物质。但另一些工作者未能证明褪黑素对生殖系统的抑制作用。动物实验证明 AVT对生殖系统有明显的抑制作用,甚至在有些动物还具有抗生育作用。也有人提出,松果腺提取物中还存在一些比AVT作用更强的小分子肽类物质,能抑制生殖系统的功能。此外,松果腺还可能影响机体的水盐代谢过程,参与色素沉着,并可能在体温调节、ADH 释放以及对各种紧张刺激的反应中起一定作用。

松果腺还具有明显的抗肿瘤作用。例如,松果腺的分泌物或组织提取物明显抑制某些化学致癌物对动物诱发肿瘤及动物移植瘤的生长;有些临床资料提示,松果腺对人类某些肿瘤的生长也有一定的抑制作用,在肿瘤的发生与发展过程中,伴有相应的松果腺功能状态的某些改变。

松果腺的功能受到光线和交感神经的调节。哺乳动物的松果腺虽然不再起光感受器的作用,但其功能仍与环境光线有关。光照抑制松果腺的活动,黑暗则刺激其功能。随着24小时的光暗交替,松果腺的功能、腺体中酶的活性、激素的合成以及松果腺、血、尿中的褪黑素含量都呈现明显的周期性变化。例如,褪黑素的生物合成即呈现明显的昼夜节律:白昼或光照加强时合成减少;夜间或光照减弱时合成增加。延长光照可促进鸟类生殖腺发育,可能与此有关。光照的这一影响,系通过神经通路实现的。视网膜可通过视网膜-下丘脑束与下丘脑视交叉上核联系,再经中枢内的复杂通路与上胸部脊髓灰质侧角联系,由此发出交感神经节前纤维,出中枢到颈上神经节转换神经元后,发出交感神经节后纤维,再入中枢支配松果腺。当视网膜感受光照或黑暗时,可通过上述通路将信息传至松果腺,使合成褪黑素所必须的N-乙酰移位酶生成减少或增加,从而控制褪黑素的合成量。

交感神经末梢释放的递质或血液中的肾上腺髓质激素,均可作用于松果腺表面的β受体,激活腺苷酸环化酶系统,进而促进松果腺激素的合成。松果腺可能存在各种性激素的受体,注入外源性性激素能改变松果腺的形态及功能,这提示性激素也影响松果腺的功能活动。

松果腺 – 应用

松果腺松果体分泌的激素。为什么叫褪黑素呢?因为它可以使青蛙等两栖动物的皮肤褪色,对哺乳动物则没有此功能。松果体对光线很敏感,白天褪黑素分泌减少,晚上增多。人体内的褪黑素分泌最大值在幼年时期。七岁左右,松果体开始钙化,褪黑素分泌减少,此后人才开始进入青春期。松果体的病变可以导致性早熟。给动物注射褪黑素,可以使幼年动物性腺发育受阻,性成熟迟缓,使成年动物性腺活动受抑,性腺和性器官萎缩。切除松果体,可使留或睾丸增重。因此,科学家得出的结论是:“MLT(褪黑素)对哺乳动物最明显的作用是抑制生殖系统的功能”(程治平《内分泌生理学》)。

此外,褪黑素可调节体温表内多种生理活动的周期性变化,对中枢神经系统呈抑制作用,它对内分泌系统具有普遍的抑制作用。(参见《中国大百科全书》生物卷、医学卷松果体条目)。由于褪黑对制神经系统有抑制和镇静作用,1994年美国允许褪黑素作为辅助食品上市。在美国销售的“Melatonin”,外包装上标明它的用途:“据信能使人保持有规律的睡眠模式”,并注明“这一陈述没有经过联邦食品与药管理局FDA评价。因此本产品不得企图用于诊断、治疗或预防任何疾病”。多数专家的看法是,褪黑素对改善睡眠有一定的作用。褪黑素对神经中枢有抑制作用,因此,它对改善睡眠是帮助的。但褪黑素只对一部分失眠者有效。这是为什么呢?首先,失眠有多种原因,如心理因素造成的失眠褪黑素就无效;其次,褪黑素的服用量不确定。有的人很敏感,服用1毫克都反应很大,有的服用6000毫克都没有事。也就是说,有效区间为6000毫克的区间,正常的服用量为3毫克,这对多数服用者来说都是不适当的。还有的专家持否定的观点,如华盛顿大学医学院神经生物学副教授、兼中国科学院研究员和清华大学教授饶毅先生认为,它对少数人的睡眠有作用,主要是安慰剂性质,因为服用没有药性的空白对照也有相似作用。

褪黑素曾经在一些国家和地区一度风行,但因为褪黑素的功能并不确切,这股风很快消退。目前世界范围内,除美国、中国香港等少数国家和地区把褪黑素视为保健食品外,加拿大、英国、法国、意大利、爱尔兰等绝大多数国家(地区)均对褪黑素的使用持谨慎态度,作为处方药严格控制,不得在药店里自由销售。

美国:几年前的褪黑素热早已消退。褪黑素热潮刚刚兴起不久,美国卫生部的专家就在一个专门研讨会上提出警告:若任意而不分青红皂白地乱吃,可能有危险。一位研究人员表示,美国食品药物管理局把褪黑素当成食物补充品,所以不以药物列管,但市面上的褪黑素产品剂量太高,因此有的会造成低体温、释放过多泌乳激素导致不孕,还有降低男性性欲的副作用。其他如国立营养食物学会也强调,必须在医生指导下、低剂量使用,以免发生危险。

1999年11月6日,美国《休斯敦日报》发表了一篇题为《给褪黑素使用者的警钟》的报道,哈佛医学院查理士·加斯勒博士在文中指出:一个由美国国家卫生部下属的卫生研究院资助的研究表明,健康的老年人和年轻人体内产生同样水平的褪黑素,这个结论打破了传统观念。加斯勒说,老年人不应该相信那些督促他们在40岁以后服用褪黑素的广告。在这个研究课题里,34个年龄在65岁至81岁的健康老年男女,同98个18岁至30岁的男女做了比较。研究者们发现褪黑素的水平在这两组人中没有区别。没有人知道长期服用褪黑素到底安全度有多大,尤其是服用高剂量的褪黑素。在商店卖的褪黑素一般是3毫克片剂,相当于正常体内水平的10倍之多。

1999年5月美国化学会出版的期刊《毒理学化学研究》刊登的研究报告提醒服用者:褪黑素在正常人体的含量非常低,如果藉由健康食品的摄取而吸收过多的褪黑素,反而会制造出伤害人体的“衍生自由基”,影响行为举止,造成意想不到的健康问题。

松果腺 – 发展

松果腺德国:权威实验证实,褪黑素抑制性腺发育。在欧洲各国,对褪黑素的管制数德国最严格。到目前为止,因褪黑素的功能尚不确切,德国尚不允许对其作为药物进行登记。德国是第一个将松果体、褪黑素及生殖机能联系在一起研究的国家。1998年,德国医生OffoHeubner发现一个男孩性早熟,同时发现这个男孩松果体的肿瘤,正常组织已被破坏。也正是由于松果体遭到毁坏,这个男孩才出现性早熟。于是这位医生第一个提出了松果体抑制性腺发育的概念。此后,人们还通过动物实验证明了松果体分泌的褪黑素这方面的作用。给动物注射褪黑素会出现诸多抗生殖机能的现象,如延缓未成熟动物的性成熟,抑制动物的自发性排卵和发情反应。用褪黑素给兔子注射,不仅使雌雄两性生殖器官较正常细小,身体较矮小,而且雌兔卵巢内卵泡退化,子宫肌肉减少,雄兔的曲精管内精细胞退化。如继续注射到6个月,不论雌雄,都失去了生殖能力。因此一些研究者据此得出结论,褪黑素起着明显的抑制生殖机能的作用。这一点,连褪黑素产品专利执有者、美国马萨诸塞工业大学的乌特曼博士也完全认同。

英国:国防部赞助的试验证实褪黑素不仅不能治疗失眠,反而对人体有害。目前在英国,因为其功效颇多争议,褪黑素是作为处方药严格控制的,在药店没法得到。世界上第一位用褪黑素矫正时差的学者,是英国萨里大学的阿连德博士。而据一项由英国国防部赞助、由萨里大学米道敦教授主持的研究证实,褪黑素不但未能治疗失眠,反而造成“睡眠断续现象”。英国国防部强调,有时褪黑素不但无助于改善失眠,反而有害,与过去一直强调可产生“婴儿般的睡眠”完全背道而驰。研究人员亚伦德所做的动物实验及艾尔所做的人体实验表明,睡眠是日与夜共振而出现睡意,若在夜间服用褪黑激素,会使身体发出强烈睡眠信号,打破了日与夜的节奏,破坏日夜的节律性,以致不再出现共振作用;大自然的节奏消失,这个人的睡眠也就紊乱了。由此可见,褪黑激素的功效尚有待证实。

中国台湾:药店因出售褪黑素被处罚。黑激素在中国台湾曾经风靡一时,但台湾目前对于含有褪黑素的健康食品,一律禁止销售,受到严格管制。高雄碧特有限公司林同胜因在药店出售含褪黑素西药成分的药品被当地“卫生局”以违反《药事法》处罚过。1999年,台湾医学杂志《急诊医学年志》针对褪黑素的功效进行研究。美国加州大学医学博士郑慧文针对某急诊室15位实习医生进行了研究。结果显示,在服用褪黑素的时候,睡眠模式、恢复体力的程度、精神状况等都和平常一样,没有任何不同。研究人员也针对受试者进行集中力评估及认知协调测试,结果也显示,是否服用褪黑素并没有差别。

脑白金冰岛:褪黑素被认为是冬季忧郁症的祸首。当“脑白金”为人体中脑白金(应为褪黑素)日益减少而担忧、极力鼓励人们放心长期服用时,而冰岛的医学专家正为该国人们体内过剩的褪黑素而挠头。冰岛位于北纬60度以北,冬天白昼较短,该国每年在11月至第二年3月,就有高达11%的人口患有冬季忧郁症,患者多感倦怠无神,对周围事物漠不关心,自杀人口较多。几年前,冰岛科学家卡拉多特尔研究发现,这些忧郁症患者体内所分泌的褪黑素的含量比正常人多出2.4倍,因此卡拉多特尔认为这些忧郁症患者患病的原因可能是他们过量的褪黑素。

挪威:褪黑素倒时差的功效被证实无效。在挪威,不但褪黑素的其他功效有待进一步证实,连公认的褪黑素倒时差的功能也被证实并不像以前人们想象得那样确切。据《美国旅游医学》报道,挪威的研究人员曾针对褪黑素消除时差的功效进行257人的实验,看看当他们由挪威旅行至纽约后,服用褪黑素和服用糖果有没有不同,结果令人失望,褪黑素的效果非常不明显。

最权威的内分泌专著:在世界上最权威的内分泌专著《威廉姆斯内分泌学》2001年英文版218页上对“褪黑素在人体的作用”做了详细阐述:“在美国,通过各种书刊和媒体褪黑素已成为公众的焦点,然而至今没有任何一个医生的处方证实其功能有效。人们对褪黑素感兴趣的是,它被传在人们和啮齿类动物在抗衰老、抗癌、心血管疾病和提高免疫力方面有着有益的影响。”在最后,文章总结称:“褪黑素能够抗衰老的主张仅仅只是在缺乏褪黑素遗传因素白鼠的研究上,而白鼠的松果体丝毫没有用处。因为没有对比实验,除了在睡眠方面的影响外,褪黑素在其他方面的功能尚不能确定。很遗憾,这种被人们拥戴的激素的生物功效尚缺乏支持性研究。”