繁殖和昼夜节律反应需要 Mel1b 褪黑素受体吗?仓鼠和小鼠的研究结果一致吗?

关于繁殖和昼夜节律反应是否需要 Mel1b 褪黑素受体,仓鼠和小鼠的研究结论并不一致。

直接答案

在草原仓鼠(Siberian hamster)中,繁殖和昼夜节律反应并不需要 Mel1b 受体:缺乏功能性 Mel1b 受体的动物仍能对这些反应作出应答 [1]。小鼠研究没有直接检验同一个繁殖问题,但确实显示包括 Mel1b 在内的褪黑素受体可以介导褪黑素对神经元的作用 [2]。因此,仓鼠和小鼠的发现既不能简单说一致,也不能简单说矛盾——它们研究的是不同物种的不同反应。

5篇文献引用

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仓鼠的结果为什么出人意料

长期以来,人们一直认为 Mel1b 受体是褪黑素传递季节和昼夜节律信息的主要通路。仓鼠研究用缺乏功能性 Mel1b 受体的动物直接检验了这一假设。这些动物仍然表现出对褪黑素的季节性繁殖反应和昼夜节律反应,说明在该物种中,Mel1b 受体并不是这些特定反应所必需的 [1]。

这并不意味着该受体毫无作用。它只说明,至少就草原仓鼠中测得的繁殖和昼夜节律反应而言,另一条通路可以传递褪黑素信号。这一发现仅限于这些反应和该物种;它并不排除 Mel1b 在其他组织或褪黑素生物学的其他方面发挥作用。

小鼠证据究竟说明了什么

小鼠研究并不是在检验季节性繁殖,也不是在检验仓鼠的昼夜节律反应。它考察的是褪黑素如何保护海马神经元免受缺血性损伤。在这一情境中,褪黑素和一种褪黑素受体激动剂抑制了 NMDAR 电流,而一种褪黑素受体拮抗剂阻断了这一效应,提示褪黑素受体——很可能包括 Mel1b——参与了这种神经保护反应 [2]。

这与仓鼠研究属于不同的生理学问题。一个受体可能对某种反应必不可少,对另一种反应却可有可无,因此小鼠的神经保护结果和仓鼠的繁殖结果并不直接冲突。它们只是测量的结果不同。

物种和反应类型会改变答案

更广泛的文献进一步表明,Mel1b 的作用取决于所测量的对象。在雏鸡中,肝脏的 Mel1b 受体表现出昼夜节律,激活后可诱导时钟基因表达,这与该组织、该物种中参与昼夜节律调节的作用相符 [4]。在人类中,MTNR1B 基因(编码 Mel1b)的一种常见变异与昼夜节律表型紊乱、褪黑素分泌改变以及 2 型糖尿病风险相关 [3]。

这些发现并不与仓鼠的结果矛盾。它们表明,Mel1b 在某些情境下可能对昼夜节律和代谢特征有影响,但在草原仓鼠所测试的特定繁殖和昼夜节律反应中却并非必需。诚实的总结是:仓鼠和小鼠的发现无法用简单的方式说一致或矛盾,因为它们研究的是不同物种的不同反应。

本文引用的文献

1

自然的基因敲除:Mel1b 受体并非草原仓鼠对褪黑素产生繁殖和昼夜节律反应所必需

缺乏功能性 Mel1b 受体的草原仓鼠仍表现出对褪黑素的季节性繁殖反应和昼夜节律反应,表明该受体并非这些反应所必需。

2

褪黑素诱导的后处理通过褪黑素受体开放线粒体通透性转换孔,抑制小鼠神经元中的 NMDA 受体

在小鼠海马神经元中,褪黑素和一种褪黑素受体激动剂抑制了 NMDAR 电流,而一种褪黑素受体拮抗剂阻断了这一效应,提示褪黑素受体介导了这种神经保护反应。

3

褪黑素受体 1B 基因连接昼夜节律与 2 型糖尿病:一个进化故事

MTNR1B rs10830963 G 等位基因与昼夜节律表型紊乱、褪黑素分泌改变以及 2 型糖尿病风险相关,将 Mel1b 基因与人类的昼夜节律和代谢特征联系起来。

4

单色光下褪黑素受体的昼夜节律及其对雏鸡肝脏时钟基因的调节作用

在雏鸡肝脏中,Mel1b 受体表现出昼夜节律,其激活可诱导多个时钟基因的表达,这与该组织中参与昼夜节律调节的作用相符。

5

……受体介导草原仓鼠(Phodopus sungorus)对光周期和褪黑素的躯体、行为和繁殖神经内分泌反应

草原仓鼠对光周期和褪黑素表现出躯体、行为和繁殖神经内分泌反应,但摘要并未明确讨论 Mel1b 受体。