トリプトファン投与は、ラット松果体における夜行性N-アセチルトランスフェラーゼ活性とメラトニン含有量を阻害します。

ラットの松果体では、セロトニンN-アセチルトランスフェラーゼ（NAT）の活性とメラトニンの濃度は通常夜間に高くなっています。逆に、メラトニンの前駆体であるセロトニン（5-HT）の濃度は低いです。トリプトファンの投与により、夜間の松果体5-HTの濃度が増加するため、メラトニン産生の効果を調べました。夜間のトリプトファンの負荷は、松果体5-ヒドロキシトリプトファン、5-ヒドロキシインドール酢酸（5-HIAA）、および5-HTの大幅な増加をもたらしましたが、生理食塩水が注入されたコントロールと比較してNAT活性の非常に有意な減少をもたらしました。他の測定されたインドールとは対照的に、メラトニンレベルもトリプトファンの負荷によって有意に減少しました。夜行性の高い松果体ノルエピネフリンレベルは、トリプトファン投与によって変更されませんでした。5-HTの高濃度がNAT活性の基質阻害につながる可能性があるという考えは、さまざまな基質濃度の下でトリプトファン阻害されたNAT活性と比較して、コントロールNATレベルの運動分析によって支持されなかった。これらの結果を説明する仮説には、メラトニン合成のトリプトファン阻害が松こから5-HTの放出と、その後のメラトニン生産に対するその後のオートクリン作用によって媒介される可能性が含まれます。

In the rat pineal gland, the activity of serotonin N-acetyltransferase (NAT) and the concentration of melatonin are normally high at night; conversely, the concentration of serotonin (5-HT), the precursor of melatonin, is low. Since tryptophan administration increases the concentration of pineal 5-HT at night, we examined its effect of melatonin production. Nighttime tryptophan loading led to substantial increases in pineal 5-hydroxytryptophan, 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA), and 5-HT but a highly significant reduction in NAT activity in comparison to saline-injected controls. In contrast to other measured indoles, melatonin levels also were significantly diminished by tryptophan loading. Nocturnally high pineal norepinephrine levels were unaltered by tryptophan administration. The idea that high concentrations of 5-HT could lead to substrate inhibition of NAT activity was not supported by kinetic analysis of control NAT levels versus tryptophan-inhibited NAT activity under varied substrate concentrations. Hypotheses to explain these results include the possibility that tryptophan inhibition of melatonin synthesis is mediated by the release of 5-HT from the pinealocyte and its subsequent autocrine action on melatonin production.