天然产生褪黑激素的新实验室老鼠能够进入日常迟钝状态。
日本理研脑科学中心(RIKEN Center for Brain Science)和理研生物资源研究中心(RIKEN BioResource Research Center)的研究人员，以及纽约州立大学布法罗分校(State University of New York at Buffalo)的合作者，已经创建了一种老鼠模型，允许对自然产生的褪黑激素进行研究。发表在《松果体研究杂志》(Journal of pineal Research)上的这些首次实验表明，天然褪黑激素与冬眠前的状态有关，这种状态能让老鼠放慢新陈代谢，在食物匮乏或温度较低时存活下来。
褪黑激素被称为“黑暗荷尔蒙”，因为它是大脑在黑暗中释放的，通常是在晚上。它会告诉身体外面什么时候天黑了，这样身体就可以切换到“夜间模式”。虽然在实验室里研究其他激素很容易，但要研究身体对褪黑激素的反应却很困难，因为实验室里的小鼠实际上没有褪黑激素。为了解决这个问题，研究人员将实验室小鼠与野生老鼠杂交——野生老鼠确实能产生褪黑激素——并培育出能够天生产生褪黑激素的新实验室老鼠。这比听起来要困难得多，而且需要10代老鼠。
一旦他们在实验室里找到了产生褪黑激素的老鼠，研究人员就能够研究这种激素如何影响自然功能同步——使生物钟与外界保持一致。老鼠喜欢有规律地在轮子上跑，研究人员可以利用这个来测量突然改变光/暗周期后的同步情况，这模拟了时区的突然变化。与普通的实验室小鼠相比，具有天然褪黑素的老鼠能更快地适应从6小时前开始的黑暗，类似于“东行时差”。
研究人员还解决了褪黑激素是否会影响寿命的争论。由于实验室小鼠体内缺失褪黑激素，这个问题一直难以研究。“现在我们终于有了答案:内源性褪黑激素没有延长寿命的作用，”这项新研究的资深作者Kasahara Takaoka说。
尽管有许多相似之处，但具有先天性褪黑素的小鼠在几个方面与普通实验室小鼠不同。普通的实验小鼠体重更重，生殖器官更大，交配更成功，产仔更多。另一方面，产生褪黑素的雌性老鼠能够进入一种称为“每日迟钝”的状态，这种低能量模式类似于冬眠，每天可以持续几个小时。每天的迟钝是老鼠通过保存能量来应对食物短缺和低温的一种方式。
“产生褪黑激素有一个进化上的优势，因为当野生老鼠找不到足够的食物时，它可以保护它们免于减重。然而，实验小鼠通常被给予无限的食物，生活在温暖的笼子里，”Kasahara观察到。“我们发现缺乏褪黑激素的小鼠繁殖更成功，这可以解释为什么实验室小鼠缺乏褪黑激素。因为多年来，通过选择繁殖后代最多的老鼠，我们可能也无意中选择了褪黑激素水平越来越低的小鼠。”
研究表明，褪黑素可以影响昼夜节律，这对研究褪黑素信号在昼夜节律和睡眠中的分子和神经机制，以及褪黑素对免疫和骨形成的影响具有重要价值。这些关系已被提出，但尚未得到仔细研究。
进一步研究褪黑素与日常迟钝和冬眠的关系也很重要。褪黑素对于一些动物的季节性繁殖是必需的，它表示夜晚的长度（意味着季节变化）Kasahara说：“这项研究可以很好地帮助人们更好地理解人类的季节性情感障碍，或者说冬季抑郁症。事实上，最新的抗抑郁药之一阿戈美拉汀激活了褪黑素受体。”
原文检索：Impact of endogenous melatonin on rhythmic behaviors, reproduction, and survival revealed in melatonin-proficient C57BL/6J congenic mice