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睡眠のためのメラトニン:その作用と副作用

、医療編集者
最後に見直したもの: 06.07.2025
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メラトニンは松果体で産生され、概日リズムを調節するホルモンです。動物由来のものや人工的に製造されたものなどがあります。

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メラトニンはどのように作用するのでしょうか?

いくつかの科学的証拠は、メラトニンが長距離飛行の影響を最小限に抑えるのに役立つ可能性があることを示唆しており、特に東へ旅行し、2~5 以上のタイムゾーンを越える人々にとって有効です (時差ぼけの予防と治療におけるメラトニンの役割に関する Cochrane Central Register of Controlled Trials の要約を参照)。

標準的な用量は確立されていませんが、旅行当日は通常の就寝1時間前に0.5~5mgを経口服用し、到着後は夜に2~4mgを服用します。神経精神疾患(例:発達障害)のある成人および小児における睡眠促進剤としてのメラトニンの使用を支持するエビデンスは少ないです。

メラトニンの抗酸化作用

メラトニンの生理学的効果は、動物実験で20年以上研究されてきました。人体におけるこのホルモンの合成、調節、機能のメカニズムに関する研究は、近年になってようやく始まりました。メラトニンは化学構造上インドールであり、主に松果体でトリプトファンから生成されます。松果体によるメラトニン生成のリズムは概日リズムです。血液中のメラトニン濃度は夕方から増加し始め、真夜中に最高値に達し、その後徐々に減少し、朝方に最低値に達します。

メラトニンの生体リズム作用は細胞膜上の受容体を介して媒介されますが、このホルモンの抗酸化作用は受容体を介して媒介されません。試験管内における最も活性の高いフリーラジカルの一つであるOHの存在を測定する方法を用いた試験管内試験では、メラトニンはグルタチオンやマンニトールといった強力な細胞内抗酸化物質よりも、OH不活性化に関してはるかに顕著な活性を持つことが示されました。また、試験管内試験では、メラトニンはペルオキシルラジカルROOに対して、よく知られている抗酸化ビタミンEよりも強い抗酸化活性を持つことが実証されています。電離放射線曝露によって引き起こされるフリーラジカルによる損傷に対する外因性メラトニンの保護効果は、ヒト白血球を用いて試験管内試験で実証されています。

細胞増殖活性の研究において、DNA保護因子としてのメラトニンの重要な役割を間接的に示唆する興味深い事実が明らかになりました。この現象は、抗酸化保護機構において内因性メラトニンが主導的な役割を果たしていることを示唆しています。

メラトニンが高分子を酸化ストレスから保護する役割は、核DNAだけにとどまりません。ある実験でフリーラジカルによる組織損傷の影響を研究したところ、メラトニンは水晶体の変性(白濁)の発生を非常に効果的に予防することが明らかになりました。さらに、このホルモンのタンパク質保護作用は、グルタチオン(最も強力な内因性抗酸化物質の一つ)の作用に匹敵します。したがって、メラトニンはタンパク質に対するフリーラジカルによる損傷に対しても保護作用を有しています。

もちろん、このホルモンが脂質過酸化(LPO)プロセスを阻害する役割を示す研究は非常に興味深いものです。最近まで、ビタミンE(α-トコフェロール)は最も強力な脂質抗酸化物質の一つと考えられていました。ビタミンEとメラトニンの有効性を比較したin vitroおよびin vivo実験では、メラトニンはビタミンEよりもROO不活性化に関して2倍の活性を示しました。著者らはまた、このホルモンのこれほど高い抗酸化作用は、メラトニンがROO'を不活性化することで脂質過酸化プロセスを阻害する能力だけでは説明できず、LPOプロセスの開始因子の一つであるOHラジカルの不活性化も含まれると指摘しています。

ホルモン自体の高い抗酸化作用に加え、肝臓での代謝中に生成される代謝物である6-ヒドロキシメラトニンは、MよりもLPOに対して顕著に顕著な抗酸化作用を持つことがin vitro実験で示されています。その結果、体内でフリーラジカルによる損傷から保護するメカニズムには、ホルモンの効果だけでなく、その代謝物の少なくとも1つも含まれます。

細菌が人体に毒性を及ぼす要因の一つは、細菌性リポ多糖体によるLPOプロセスの刺激です。動物実験では、このホルモンが細菌性リポ多糖体によって引き起こされる酸化ストレスに対する高い防御効果を示すことが実証されました。本研究の著者らは、このホルモンの抗酸化作用は特定の細胞や組織に限定されるものではなく、生物全体に及ぶものであることを強調しています。

メラトニン自体に抗酸化作用があることに加え、還元型グルタチオンを酸化型グルタチオンに変換するグルタチオンペルオキシダーゼを刺激する作用があります。この反応では、極めて毒性の高いOHラジカルを生成する活性を持つH2O2分子が水分子に変換され、酸素イオンがグルタチオンに結合して酸化型グルタチオンが形成されます。また、メラトニンはNOラジカル生成プロセスを活性化する酵素(一酸化窒素合成酵素)を阻害することも示されています。

上記の効果により、メラトニンは最も強力な内因性抗酸化物質の一つとみなすことができます。さらに、他の多くの細胞内抗酸化物質が主に特定の細胞構造に局在するのとは異なり、メラトニンの存在、ひいてはその抗酸化活性は核を含むすべての細胞構造で決定されます。この事実は、メラトニンの抗酸化作用の普遍性を示しており、DNA、タンパク質、脂質に対するフリーラジカルによる損傷に対する保護特性を実証した前述の実験結果によって裏付けられています。メラトニンの抗酸化作用は膜受容体を介さないため、メラトニンは受容体を持つ細胞だけでなく、人体のあらゆる細胞におけるフリーラジカルプロセスに影響を及ぼすことができます。

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メラトニンの副作用

眠気、頭痛、一時的な抑うつ症状が現れる場合があります。メラトニンもうつ病を悪化させる可能性があります。動物神経組織由来の薬物によるプリオン感染は、理論上のリスク要因です。

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