综述：褪黑激素在生殖中的生物合成与调控

这篇综述系统阐述了褪黑激素（Melatonin）在动物和人类生殖中的多维度调控机制，重点解析其通过下丘脑-垂体-性腺轴（HPG轴）和膜受体（MT1/MT2）介导的生殖节律调节、抗氧化（ROS清除）及辅助生殖技术（ART）优化作用，为生殖医学研究提供新视角。

　　

褪黑激素的生物合成与分泌

作为色氨酸衍生物，褪黑激素主要由松果体合成，其分泌受光照周期调控，夜间达峰值。合成关键限速酶芳基烷胺N-乙酰转移酶（AANAT）通过cAMP-14-3-3蛋白复合物增强活性。研究发现，线粒体基质、肠道及微生物（如大肠杆菌工程菌）也可合成褪黑激素，其合成途径在脊椎动物与微生物中存在显著差异。

褪黑激素的生物学功能

昼夜节律调控：作为"黑暗激素"，褪黑激素通过视网膜-下丘脑通路同步生理活动与光周期，基因编辑实验证实其缺失会导致睡眠周期紊乱。
免疫调节：通过MT1/MT2受体激活Gi蛋白和PI3K/Akt通路，双向调节炎症反应，如缓解神经炎症和肝损伤。
抗氧化机制：直接清除羟基自由基（OH·）和过氧自由基（ROO·），螯合Cu²⁺/Fe²⁺等金属离子，协同增强谷胱甘肽（GSH）抗氧化效应。

对生殖系统的影响

雄性生殖：幼体期通过抑制GnRH延迟性成熟，成年期促进睾酮分泌。冷冻精液保存中，褪黑激素可降低活性氧（ROS）对精原干细胞的损伤。
雌性生殖：上调卵母细胞成熟关键基因（GDF9、BMP15、PTX3），改善颗粒细胞类固醇激素（如17β-雌二醇）合成。在辅助生殖中，10^-9 mol/L浓度可显著提高胚胎囊胚形成率和细胞数。

临床应用前景

在体外受精-胚胎移植（IVF-ET）中，褪黑激素补充使临床妊娠率提升约2倍，meta分析显示其显著增加成熟卵母细胞（MII期）比例。针对不明原因不孕症，3-6 mg/天剂量可改善卵母细胞氧化应激状态，但个体差异和长期安全性仍需深入研究。

结语

作为连接光周期与生理活动的关键分子，褪黑激素通过多靶点调控为生殖障碍治疗提供新策略，但其物种特异性给药方案和异构体效应仍需进一步探索。