综述：慢性褪黑素给药对低雌激素血症动物模型骨组织影响的研究进展

褪黑素或可改善低雌激素血症动物骨组织多项特性，促进成骨作用。

　　# 慢性褪黑素给药对低雌激素血症动物模型骨组织影响的研究进展

一、研究背景

在生命科学和健康医学领域，低雌激素血症（Hypoestrogenism）与骨量和骨强度的丧失密切相关。雌激素在维持骨骼健康方面起着关键作用，当体内雌激素水平降低时，破骨细胞活性相对增强，成骨细胞活性受到抑制，导致骨吸收大于骨形成，进而引发骨量减少和骨强度下降，增加骨质疏松（Osteoporosis）等骨疾病的发生风险。

褪黑素（Melatonin）作为一种由松果体分泌的神经内分泌激素，近年来在骨组织研究领域备受关注。它不仅参与调节机体的昼夜节律，还对多种生理过程产生影响，其在骨组织中的作用逐渐成为研究热点。越来越多的研究表明，褪黑素可能通过多种途径影响骨代谢，这使得它成为改善低雌激素血症相关骨问题的潜在策略。

二、研究方法

（一）数据来源

为全面梳理现有研究成果，研究者进行了系统的文献检索。截至 2023 年 11 月 27 日，通过在 PubMed、Web of Science 和 Scopus 等国际权威数据库中，运用特定的关键词及布尔运算符进行检索。检索词包括 “bone AND bones OR bone density OR bone diseases OR osteogenesis OR osteoporosis AND melatonin”，这种检索策略确保了涵盖与骨、骨密度、骨疾病、成骨作用、骨质疏松以及褪黑素相关的各类研究文献。

（二）研究选择

在筛选文献时，制定了严格的纳入标准。只选取以英文发表且采用啮齿类动物为研究对象的对照研究。这一标准有助于保证研究结果的可靠性和可比性，啮齿类动物因其生理特性与人类有一定相似性，且易于实验操作和控制变量，常被用于骨组织相关研究。

（三）研究设计

本研究采用系统综述的方法，对符合标准的文献进行综合分析。这种研究设计能够整合多个独立研究的数据，从更宏观的角度揭示慢性褪黑素给药对低雌激素血症动物模型骨组织的影响，减少单一研究的局限性。

（四）数据提取

针对入选的研究，详细提取了多方面的数据。包括实验动物的特征，如性别以及低雌激素血症的确认方式；褪黑素给药的关键信息，如给药剂量、途径和持续时间；以及最重要的骨组织相关的实验结果，这些结果涵盖了骨的生物物理、生物力学、分子和生化等多方面的特性。

三、研究结果

（一）对骨生物物理和生物力学特性的影响

经过严格筛选，最终纳入 25 项研究。在低雌激素血症状态下，19 项研究显示，褪黑素给药显著改善了骨矿物质密度（Bone Mineral Density，BMD）、骨体积比（Bone Volume Ratio）和骨小梁数量（Trabecular Number）。这意味着褪黑素能够增加骨骼中矿物质的沉积，提高骨骼的密度，优化骨组织的微观结构，使骨小梁更加密集，从而增强骨骼的支撑能力。

另外，7 项研究表明，褪黑素给药后，骨骼在最大负荷 / 强度（Maximal Load/Strength）和刚度测试（Stiffness Test）中的表现得到提升。这说明褪黑素有助于增强骨骼的力学性能，使其能够承受更大的外力而不易发生骨折，对于维持骨骼的正常功能具有重要意义。

（二）对骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells，BMSCs）的影响

4 项研究报道，褪黑素能够改善骨髓间充质干细胞的基质矿化（Matrix Mineralization）。骨髓间充质干细胞具有向成骨细胞分化的潜能，其基质矿化能力的提升，意味着更多的干细胞能够分化为成骨细胞，参与骨组织的形成和修复过程，进一步促进骨组织的再生和重建。

（三）对骨相关分子表达的影响

在分子水平上，褪黑素对多种与骨代谢密切相关的因子表达产生影响。9 项研究发现，褪黑素能够增加 Runx2 转录因子（Runt - related Transcription Factor 2，RUNX2）的表达。RUNX2 是成骨细胞分化和骨形成过程中的关键调控因子，它能够激活一系列与成骨相关的基因表达，促进成骨细胞的成熟和骨基质的合成。

6 项研究表明，褪黑素可提高骨钙素（Osteocalcin，OCN）的表达。骨钙素由成骨细胞分泌，是骨组织形成和矿化的重要标志分子，其表达增加进一步证实了褪黑素对成骨过程的促进作用。

4 项研究显示，褪黑素能上调护骨素（Osteoprotegerin，OPG）的表达，同时在 3 项研究中发现褪黑素可降低核因子 κB 受体活化因子配体（Receptor Activator of Nuclear Factor - κB Ligand，RANKL）的表达。OPG 和 RANKL 是一对调节破骨细胞活性的重要因子，OPG 能够与 RANKL 结合，阻止 RANKL 与其受体 RANK 结合，从而抑制破骨细胞的活化和骨吸收过程。褪黑素通过调节这对因子的表达，维持了骨吸收和骨形成之间的平衡，有利于骨组织的健康。

（四）对血清骨钙素水平的影响

4 项研究观察到，褪黑素给药后，动物血清骨钙素水平升高。血清骨钙素水平反映了成骨细胞的活性和骨形成的速率，其升高进一步佐证了褪黑素在体内能够促进骨组织的形成和代谢。

四、研究结论

综合上述研究结果，慢性褪黑素给药对低雌激素血症动物模型的骨组织具有多方面的积极影响。它能够改善骨组织的生物物理、生物力学、分子和生化特性，促进成骨作用。通过增加骨矿物质密度、优化骨小梁结构、提升骨骼的力学性能，以及调节骨髓间充质干细胞的分化和骨相关分子的表达，褪黑素有助于维持骨组织的微结构完整性和组织质量。

这一系列研究成果表明，褪黑素可能成为一种有效的策略，用于预防和治疗低雌激素血症相关的骨疾病，如骨质疏松症。然而，目前的研究仍存在一些局限性，多数研究集中在动物实验阶段，对于褪黑素在人体中的应用效果和安全性还需要进一步的临床研究加以验证。未来的研究可以朝着优化褪黑素给药方案、探索其在不同人群中的作用差异以及深入研究其具体作用机制等方向展开，以期为临床治疗提供更可靠的理论依据和实践指导。