メラトニン：抗酸化物質としての作用およびヒト疾患と老化における潜在的な応用

このレビューは、その抗酸化効果に関連するメラトニンの有益な特性を説明することを目的としています。酸化ストレス、すなわち、反応性酸素種の産生と抗酸化防御の間の不均衡は、心血管疾患や神経疾患などのいくつかの病理学的条件や老化に関与しています。したがって、抗酸化物質の研究が開発されました。しかし、古典的な抗酸化物質は、特に代謝疾患で有益な効果を示すことができなかったことがよくありました。メラトニンは、その両親媒性の特徴があるため、生理学的障壁を通過できるようにするため、特定の抗酸化剤として示されており、それにより脂質および水性細胞環境の両方で酸化的損傷を減らします。メラトニンの抗酸化作用に関する研究が報告されており、酸素由来のフリーラジカルを産生する方法として、およびメラトニン誘導体の構造活性関係に関する水ガンマ放射分解について特に言及しています。メラトニン酸化生成物を特定するために、質量分析ベースの技術が開発されています。いくつかのラジカル種を除去する能力に加えて、メラトニンは抗酸化酵素（間接抗酸化特性）の活性を調節します。効率的な検出方法により、いくつかの植物産物にメラトニンが存在することが確認されました。メラトニンの治療可能性は、メラトニンの食事摂取量の増加または超生理学的投与量の補給に依存しています。臨床試験では、メラトニンは、慢性（代謝および神経変性疾患、癌、炎症、加齢）のように、急性（新生児の敗血症、窒息）の下での細胞損傷の予防に効率的であることが示されました。いくつかの代謝機能において役割を果たすリズム性とともに、酸化ストレスに対するグローバルな作用は、メラトニンが公衆衛生を改善するために将来の臨床研究に大きな関心を持っていることを導きます。

This review aims at describing the beneficial properties of melatonin related to its antioxidant effects. Oxidative stress, i.e., an imbalance between the production of reactive oxygen species and antioxidant defences, is involved in several pathological conditions such as cardiovascular or neurological disease, and in aging. Therefore, research for antioxidants has developed. However, classical antioxidants often failed to exhibit beneficial effects, especially in metabolic diseases. Melatonin has been shown as a specific antioxidant due to its amphiphilic feature that allows it to cross physiological barriers, thereby reducing oxidative damage in both lipid and aqueous cell environments. Studies on the antioxidant action of melatonin are reported, with a special mention to water gamma radiolysis as a method to produce oxygen-derived free radicals, and on structure-activity relationships of melatonin derivatives. Mass spectrometry-based techniques have been developed to identify melatonin oxidation products. Besides its ability to scavenge several radical species, melatonin regulates the activity of antioxidant enzymes (indirect antioxidant properties). Efficient detection methods confirmed the presence of melatonin in several plant products. Therapeutic potential of melatonin relies either on increasing melatonin dietary intake or on supplementation with supraphysiological dosages. Clinical trials showed that melatonin could be efficient in preventing cell damage, as well under acute (sepsis, asphyxia in newborns) as under chronic (metabolic and neurodegenerative diseases, cancer, inflammation, aging). Its global action on oxidative stress, together with its rhythmicity that plays a role in several metabolic functions, lead melatonin to be of great interest for future clinical research in order to improve public health.