【松果體與褪黑激素】
松果體會根據所接收到的光量多少來決定褪黑激素分泌的量，藉由對光的敏感度，松果體充當了人體內的一個「時鐘」，掌控著每天甦醒和睡眠的時間。人體在夜間睡眠時，會分泌大量的褪黑激素，通常在夜間11時至隔日凌晨2時分泌最為旺盛，清晨以後的分泌量則急遽下降。褪黑激素在體內的濃度也與年齡有關，一般而言，自出生三個月後開始上升，六歲時達到最高峰，青春期之後，褪黑激素的濃度則隨著年齡增長而下降。
【褪黑激素對人體的影響】
褪黑激素的化學結構非常簡單，但是在人體內卻具有舉足輕重的作用：它 監視著體內各種腺體、器官的運作，指揮各種荷爾蒙維持在正常的濃度；它可以抑制人體交感神經的興奮性，使得血壓下降、心跳速率減慢、降低心臟負擔；它能夠 減輕精神壓力、提高睡眠品質、調節生物時鐘、緩解時差效應，而且具有加強免疫功能、抵抗細菌病毒及預防癌症、老年癡呆症等多種疾病的功效。
褪黑激素是由負責神經傳輸功能的血清張力素（serotonin）轉 化而來。白天時，人類有意識的活動極為活躍，心靈動盪散亂，需要更多的血清張力素來供應神經細胞；而到了晚上或靜坐時，情形就恰恰相反，有意識的活動變少 了，因此有更多的血清張力素轉化為褪黑激素。可是一旦眼球見到光，褪黑激素的合成就會被抑制住了，這就是為什麼夜班工作者、深夜開燈睡覺者，免疫功能可能 會下降，也較易罹癌的原因。
美 國有兩項研究發現，深夜明亮的燈光會減低女性體內褪黑激素的分泌和增加雌激素的水平，這使得夜班工作的女性罹患乳癌的機率增加。對於猝死兒的研究也發現， 有些猝死兒的松果體發育不全，腦部的褪黑激素量過低，腦部無法處理自由基，使得自由基對腦部造成傷害。另有一項兒童及成年人憂鬱症的研究發現，精神病的病 人其體內褪黑激素含量明顯低於正常的人。
【褪黑激素的來源】
褪黑激素普遍存於地球上的各種生物體內，食物當中含量較多的有︰燕麥、甜玉米、米、薑、蕃茄、香蕉、大麥等，但是它們的含量的百分比均不高。此外，攝取諸如海帶、黃豆、南瓜子、西瓜子、杏仁果、花生、酵母、麥芽、牛奶等食物，也有助於褪黑激素的合成。
吃的少也有助於褪黑激素的正常分泌。研究指出吃得少的老鼠，年屆高齡時，其松果體仍能保持和年輕老鼠一樣的健康，並且能保持褪黑激素分泌的規律，體內的褪黑激素濃度也還有年輕老鼠的八成左右；反觀不限制食量的高齡老鼠，它們體內的褪黑激素濃度大約只剩下四成左右。
研究報告指出，平常有靜坐的婦女，她們在夜間體內的褪黑激素濃度比一般婦女高。兩腳大拇指點地的運動，也可以間接地刺激松果體，增加褪黑激素的分泌。此外像日間運動也有助於增加褪黑激素的分泌，夜間運動則適得其反。所以，想要保持松果體的年輕，建議您要少食、白天多運動、從事靜坐冥想，並過個有規律、有節制的生活。
近年來，科學家們逐漸認識到哺乳動物的松果體能感光。松果體主要功能是分泌melatonin(美樂托寧)。Melatonin的產生受光的調控，光強時分泌減少，光弱時分泌增加，以此調節機體的晝夜節律。傳統學說認為，所有的光信號都由視網膜的桿狀和錐狀感光受體接受，然後通過視神經傳到下丘腦。過去認為，松果體受光刺激抑制Melatonin的產生也依賴於這一經典途徑。松果體是密閉在腦中的器官，很難想像它能被直接感光。即使松果體能感光，由於視網膜中感光受體的存在，也很難在整體動物的水平上得到證實。
有大量證據表明，松果體可能是直接感光器官。松果體感光是有組織結構基礎的。科學家已認識到松果體與視網膜非常類似，有人甚至就把松果體叫做“折迭的視網膜”，很多只在眼中表達的基因也在松果體表達。松果體不僅有感光受體，而且有完整的感光信號傳遞系統。也就是說，如果有光傳導通路，松果體就可以直接感光。這樣就不難解釋為什麼在視網膜感光系統缺失情況下，松果體Melatonin的光調效應仍然正常。哺乳動物可能有一條通向松果體的鮮為人知的隱秘的傳遞光信號
【松果腺】（Pineal Gland）
位在兩大腦半球間深處，附著於接近第三腦室處的視丘上部，主要由松果腺細胞（Pineal Cells）和神經膠細胞（Neuroglial Cells）所構成。其可分泌一種松果腺素（Melatonin）--褪黑激素的荷爾蒙。
褪黑激素的分泌，在一天中有明顯的變化。它在血液中的濃度為夜間最多，日間最少。它的分泌量主要是由視網膜感光細胞所接收到光線的強弱來決定。當感光細胞接收到較少外界的光線時 (黑夜)，它們會把訊息傳送往腦部。腦部然後會把該訊息透過神經系統傳往松果體。經過一連串的生化訊息傳遞反應後，負責生成褪黑激素之酵素會被激活，從而使血液中褪黑激素之濃度增加，最終使動物產生「睡意」。
褪黑激素分析是正確診斷內分泌腺失調的重要的工具，對於治療情緒及睡眠不適非常有效。它會導致病理學上的種種疾病，同時可以用來做為老化過程的重要生物年齡指標及身體對於氧化壓力所造成的細胞破壞的天然保護。
褪黑激素是重要的神經內分泌調節器，可調節身體的分泌節律，並對大部份人體器官的自律、荷爾蒙及行為功能等有著深遠的影響。由於褪黑激素可穿透任何體內血管障壁的特性，使它在生理功能扮演中樞的角色，且可調合心靈、身體及環境間複雜的交互作用。
褪 黑激素在白晝的分泌節律是受日夜循環所調整，並且受白晝時間的長度，人工照明、電磁能量、運動及其他因素影響。褪黑激素的節律亦可反應出老化的生理過程。 童年時的分泌量達到最高點，隨著年齡之增長，分泌量漸漸減少。由於褪黑激素對於身體恢復活力有著強大且全面的影響，因此，分泌逐漸的減少便可解釋免疫系統 的功能隨著年齡的增長而退化的現象，長期下去，將導致惡化、衰老及最終的死亡。
在 調控體溫，睡眠週期，與女性生殖有關的荷爾蒙及心血管功能方面，褪黑激素扮演著關鍵性角色，因此，如果分泌節律受到干擾，則會促成各種的退化性疾病。體內 褪黑激素分泌量的異常，而此一異常的結果與生理和心理上的症狀和身體之早衰性老化均有關連，由於此種重要之荷爾蒙無論過量或缺乏都會影響健康。
位於後腦第三個腦室上方的松果腺是具有多種作用的內分泌器官。大量的血液流經松果腺，並將它所生產的荷爾蒙帶至全身，幾乎影響身體上的每一個器官。松果腺的主要細胞成份是 Pinealocytes，排列在軸索中或由結締組織分隔為濾泡。
松果腺是經由頸部神經節的交感神經所支配，除了執行內分泌的功能外，對於indoleamines(例如：色胺酸--tryptophan、血清素--serotonin)及其衍生物的代謝也很重要。除了交感神經的支配外，松果腺也接收自大腦進入軀幹的軸索所帶來的訊號。另外亦證據顯示松果腺也受副交感神經、 commissural及胜(peptidergic)等作用的支配。
【褪黑激素的合成】
褪黑激素是松果腺分泌的主要物質, 可調整腎上腺軸(HPA)對多種臨床疾病、心理疾病的serotonergic system及身體對壓力的一般反應的影響。
褪黑激素是在松果腺內由色胺酸經由上列途逕合成，這樣的分泌型態是在syprachiasmatic nucleus(SCN)中形成的。當處於黑暗時便開始分泌，隨著serotonin-N-acetyltransferase的活動而增加。藉著hydroxyindole-O-methyltransferase(HIOMT)的作用，N-acetylserotonin會轉換為褪黑激素(melatonin)。接著，所分泌的褪黑激素很快就會進入血管系統，甚到進入腦脊髓液中。此外，周邊組織如：視網膜及腸道，亦可合成褪黑激素。
【老化】
人體內褪黑激素的製造大約於出生後三個月開始。夜間分泌量的高點出現在一至三歲，到了性別發育成熟時便開始下降，至成年時已減少80%的分泌量，並隨著年紀增長而減少。
【晝夜循環(Light-Dark Cycles) 】
褪黑激素是在一天中的暗夜時合成及分泌，這個分泌規律是內生性的(內部形成的，endogenous--internally generated)，如果沒有時間因素的干擾，通常會持續下去。假設一個週期是二十四小時左右，這便是一個真正的分泌節律。
褪黑激素的分泌與黑夜時間的長短有關。夜越長，分泌的時間越長，如果我們一天處於黑暗中整整十四小時，維持一個月以上的話，褪黑激素的分泌便會延長至整個黑暗時間。相反的，如果人類被光照射一天長達十四小時，那分泌時間就會下降到十小時，而體溫及睡眠習慣便會隨之改變。
【曝光】
視網膜接受光源的刺激可以經由神經傳至松果腺，進而改變血清素轉變為褪黑激素的數量。個人的視覺系統必須是完整無缺，才會有正確的褪黑激素分泌節律。儘管環境中充滿了時間變化的刺激，對盲人而言，通常還是沒有分泌節律，只有內生性的循環規則。
夜晚時，如充分的曝露於燈光下，會減少褪黑激素的製造。研究者發現人如果分別在半夜以3000、1000、500、350及200 lux強度的光線下一個小時的話，則其褪黑激素的分泌量會分別降至71%、 67%、 44%、 38 %及16 %。
綠色光(540nm)是抑制褪黑激素分泌最明顯的光譜，這與人類視紫質(rhodopsin)的吸收光譜相同。這項觀察結果不僅對瞭解褪黑激素的生理結果非常重要，同時也有助於調節分泌節律，以治療季節影響症(SAD--Seasonal Affective Disorder)及其他健康上的問題。
【電磁能量】
實驗室的研究顯示，白老鼠經常曝露於電磁場中會擾亂松果腺功能和褪黑激素的分泌節律。一項對人類的研究結果顯示，即使週期性曝露在低電磁場中的人(如：使用電毯)，亦會顯著影響松果腺的功能。一項對電力、松果腺及乳癌的研究顯現出有趣的結果，研究者發現在工業化國家的高乳癌罹患率可能因夜間照明(LAN-light at night) 及電磁場(EMF-electromagnetic fields)增加而抑制了褪黑激素的分泌所引起。許多現代的職業及環境--包括居住環境中有電線，都會大量增加與EMF的接觸。
【季節性變化】
季節性變化可以影響褪黑激素分泌狀態，因為季節影響可以提前或延緩分泌節律。這種變化目前尚未完全瞭解，然而種種因素，諸如個體的照光長度、溫度和季節變化的影響都可能是重要原因。
【藥劑影響】
抗憂鬱藥物和其他的心理藥劑會影響到褪黑激素的合成與釋放。某些 monoamine oxidase的抑制藥物，像是 clorgyline 和 tranylcypromine 可以增強血漿中褪黑激素的濃度，然而其他藥品像是 deprenyl 則未顯出任何影響。
在老鼠實驗裡，tricyclic antidepressants可以影響 monoamine 吸收且 beta-adrenoceptors 引起血漿中褪黑激素的濃度減低；可是人類病患以tricyclic desipramine 的治療並未顯示出會影響褪黑激素在夜間分泌的情形。雖然tricyclic和 Fluvoxamine 兩樣都與增強人體褪黑激素分泌有關，但據報導，Fluoxetine (prozac)會降低血中褪黑激素濃度。
一些研究者推測睡眠失調可能與非類固醇抗發炎性藥品(NSAIDS)(諸如：阿斯匹林、ibuprofen及Acetaminophen)使前列腺素製造減少，進而導致褪黑激素分泌減少有關。但ibuprofen及 indomethacin 的確明顯使血漿中褪黑激素濃度下降，並延遲褪黑激素分泌節律在夜間濃度提升的時間。
β-BLOCKERS 也會明顯改變褪黑激素的濃度。高血壓病人長期接受propranolol和ridazolol 治療Beta-adrenoreceptor blocker顯示出褪黑激素的分泌會減少。對精神病人而言，Propranolol hydrochloride 也會導致血清中褪黑激素明顯地減少。
【運動】
研 究顯示，日間運動可以提高褪黑激素的數值，不過部份研究指出，只有正在運動和運動剛結束時才會增加褪黑激素的濃度；更有部份報告指出，濃度的提早會延至夜 間的下半夜才發生。一些研究者發現夜間運動會明顯阻礙夜間褪黑激素的激增，並且在一些瑞士的獨特研究得知，每天一小時的晨跑可以強化分泌褪黑激素機制的起 始與停止，對治療SAD而言，其效果是以少量的人工照光治療的兩倍。
【心情和行為】
褪黑激素分泌節律的異常與多種行為失控及情緒障礙有關。測定褪黑激素的分泌節律可以幫助醫師診斷情緒障礙的類別。
研究指出，情緒沮喪的人其夜間褪黑激素的分泌量會減少。一項調查兒童及成年人憂鬱症的研究發現，擁有精神病的病人其體內褪黑激素含量比沒有精神病的病人明顯較低。而患有恐慌症的人，其褪黑激素分泌節律會延遲而導致褪黑激素含量低於正常值。
一個研究地磁風暴和憂鬱症的英國研究者發現，在地磁活動時，男性因被診斷為憂鬱症而入院率比平時增加了36.2%。研究者假設其原因是褪黑激素的分泌節律受影響之故。
有季節影響症(SAD--Seasonal Affective Disorder)的患者，其褪黑激素的分泌量會昇高。由於完整光譜光線可以減少褪黑激素分泌，因此以光線治療患有SAD的病患非常有效。
【體溫】
在人體內褪黑激素與體溫變動有非常親密關係。最顯著的例子是當體溫最低點時，褪黑激素反而呈現分泌的最高點的現象。當排卵時，體溫昇高也與褪黑激素分泌降低有關。這兩個現象之間可能有因果關係，因為外生性的褪黑激素可以快速地降低人類體溫。
褪 黑激素對體溫的影響可以說是一個幫助睡眠的重要因素。體溫也是一種節律性的循環，日間上升夜間下降。日間體溫的變動輻度約只有一度，不過這個小小的變動對 睡眠有非常大的影響。總而言之，體溫下降較易入睡，反之，體溫上升會使人睡不著。當光源不存在時，是最易使人快速入睡並保持熟睡狀態，而同時在這種條件 下，體溫也下降最快。
【睡眠】
擁有失眠症的病人通常在凌晨才能入睡，並且睡一整天。這種情形可在清早利用強光治療以幫助分泌節律的調整。而在夜間11:00 pm給與5mg的褪黑激素，可使睡眠時間提前。合併這兩種方式--日間以強光照射，夜間給予褪黑激素，被認定為治療褪黑激素分泌節律失調最有效的方法。
褪黑激素並不只是提前睡眠時間，並且也可以延多睡眠時間，用來治療時差也是非常有效的。一項治療一百個孩童的睡眠障礙的研究發現(這一百個兒童裡有不同的症狀：包括眼盲、智障、自閉症及中樞神經疾病)，超過80% 的兒童在以褪黑激素治療後受益匪淺，由此，這種療法被認定對睡眠週期失調症是安全便宜又非常有用的方式。總而言之，少量的褪黑激素與多量的褪黑激素對於用來治療睡眠失調一樣有用。
有睡眠失調的病人們常被給予Benzodiazepine，這類藥物包括Dalmane、Doral、Halcion、ProSom、Restoril、Valium、Xanax及其他。雖然這些藥物非常有用，特別是對治療因焦慮導致的失眠症，然而，卻有許多的限制和負面的副作用。
【癌症】
有證據顯示，照光時間的長短及/或褪黑激素的誘發與癌症的發生有關，尤其是與荷爾蒙相關的癌症。給予褪黑激素可以明顯改進腦瘤患者的生存時間和生活品質。當使用第一線化學治療 (Cisplatin) 來對抗肺癌細胞(NSC-nonsmall cell carcinoma)，褪黑激素也可以有效地延長轉移性NSC肺癌患者的生存時間。
因為它強力的Oncostatic effects及其阻斷雌激素的能力(estrogen-blocking ability)，褪黑激素表現出治療乳癌的功效。多項研究報告指出，褪黑激素和與雌激素相關腫瘤之間有著負相關。以褪黑激素和Tamoxifen 一起用來調整癌症的內分泌療法，褪黑激素能夠調整雌激素接受體的功能，並且抑制乳癌細胞成長。甚至，研究者指出，較之單獨使用Tamoxifen，褪黑激素可以促使難以控制的轉移性乳癌的腫瘤退化。
【免疫系統】
如果能適當地給予褪黑激素，對於免疫系統功能會有全面性的刺激效果，其抗癌的效果便從免疫反應的強化顯現出來。有一種理論認為，褪黑激素的作用一如抗壓荷爾蒙，經由腦 Oploid 系統(brain opioid)促進免疫系統功能。
許多研究者相信，T-derived cytokines褪黑激素作用於免疫系統的主要媒介。而在骨髓內的T-helper-type2淋巴細胞及多種淋巴組織上，已發現125I-褪黑激素的高親水性基的存在。
【多發性硬化】
多發性硬化 (MS-Multiple Sclerosis)是中央神經系統髓鞘脫失疾病中最常見的一種。雖然其臨床發展過程和預後千變萬化，但它通常會反覆地再發及消失。大部份患有MS的病人會慢慢產生神經功能上的退化。
近來發現，松果腺與MS 的病因及臨床發展過程有關。當褪黑激素含量降低時，MS 症狀的惡化便隨之而來。一般認為MS 的消失與褪黑激素對免疫系統有刺激性效果有關。
在一項研究裡隨意挑選32位因MS病情惡化而連續被送進醫院治療的病人。每個病人夜間的褪黑激素含量和松果腺的活動都被仔細監測，結果發現，在發病期間，褪黑激素含量降低。對照反覆發病的病人，具有慢性進行性MS的病人其體內褪黑激素的含量平均較前者低，或許褪黑激素含量的分析對於瞭解MS的病理生理，尤其是其發展過程，非常重要。
【抗氧化劑活動】
自由基，特別是氫氧基(hydroxyl radical)，會對細胞帶來嚴重的傷害。因褪黑激素同時具有水溶性和脂溶性，使它成為唯一可以保護細胞的每一部分的天然抗氧化劑。由於褪黑激素擁有著獨特的能力可以通過任何一種人體障礙物包括著血腦屏障(blood-brain barrier)和胎盤屏障(placenta barrier)，幾乎保護身體上的每一個細胞。
近來的研究結果指出，褪黑激素在清除自由基的活動中扮演重要的角色，可保護大分子，諸如DNA、蛋白質、脂質等，使其不受氧化傷害。事實上，褪黑激素被證實在中和氫氧基比穀胱甘(Glutathione) 和甘露醇(Mannitol)更強有力，而在保護細胞薄膜方面，比維他命E更有效。最明顯的是，對於保護細胞不受幅射干擾的能力，具有比Dimethyl Sulfoxide (DMSO)強五百倍的效率。
【循環系統疾病】
褪黑激素的減少會產生夜間交感神經活動的增加，同時會增加冠狀動脈疾病的危險性。一項研究發現患有冠狀動脈心臟病的病人其夜間褪黑激素含量只有健康人的1/5。研究者推論低含量的褪黑激素可能使導致粥狀化的LDL攝取量遽增。
在白老鼠的實驗顯示出，經過褪黑激素治療後，可提高HDL/total LDL膽固醇比率，或許是因為內在清除膽固醇機制增強之故。Melatonin agonist 2-[125I] iodomelatonin的特殊鍵結可在多種動物的心與肺內發現。此外，褪黑激素可以抑制血小板凝集。血小板凝集在心血管疾病的發展過程扮演著重要的角色。
【排卵和懷孕】
最近褪黑激素引起了研究者的好奇，因為它可能可以用來做為口服避孕藥。研究者已確立了褪黑激素和性類固醇有著負相關的關係，與性腺激素的活動無關。在冬天，褪黑激素的分泌增加可以抑制或停止Hypothalmic-pituitary-gonadal生殖軸的活動，這在許多物種中會使生殖活動受限或呈現季節性。這種自然的避孕藥是經由 HypothalmicGnRH的刺激。 褪黑激素/卵巢類固醇避孕藥曾被假設可以重新啟動人體抑止的排卵機制。一種以褪黑激素為主的避孕藥正在進行第三階段的臨床試驗。這種避孕藥的長期使用可以降低得乳癌的可能性，因為它能防止因連續的月經週期而造成乳房上皮細胞的增生。
女性在排卵的黃體期明顯有褪黑激素增加的現象。在動物實驗裡，達到藥物劑量的褪黑激素對發展中的胚胎並沒有任何有害的影響，此現象指出在懷孕時服用褪黑激素是安全的。
【臨床治療法】
當診斷已確定，就可以設計和實行成功的療程。褪黑激素對於因治療荷爾蒙失調而使症狀加劇的疾病(如經前徵候群、失眠、疲勞及情緒障礙)非常有用。患有失眠症或睡眠時間不固定的病人們常因給予適當劑量的口服褪黑激素後，得到顯著的改善。因雌激素(estrogen)和黃體素(progesterone) 分泌不規律而造成的卵巢問題，亦可用褪黑激素的替代療法得到改善。
在晚上服用褪黑激素是治療因褪黑激素分泌不足造成分泌節律失調，最有效的方法。當濃度異常昇高時，在早晨照強光有助於回復到正常情況，特別是對情緒障礙像是季節性情緒失調 (SAD-Seasonal Affective Disorder)。運動對治療褪黑激素不平衡也非常有用，因為體能活動可以提高或降低褪黑激素濃度，端視何時運動。
【骨質流失標記檢查】(Bone Resorption Assessment)
褪黑激素被認為可調節鈣的新陳代謝，因為它會刺激副甲狀腺活動並抑降鈣素(calcitonin)的釋放和前列腺素(prostaglandin)合成。所以褪黑激素濃度下降是引發停經後骨質疏鬆症的重要因素。一為研究者認為用口服褪黑激素和照光，可預防及治療停經後骨質疏鬆症。骨質流失標記檢查可顯示目前骨質流失的速率。
【氧化壓力分析】(Oxidative Stress Analysis)
許多研究指出褪黑激素具有明顯的抗氧化性質。褪黑激素濃度降低時會產生過高的自由基，導致細胞受損，並傷害解毒功能及增加罹患疾病的危險性。瀚仕/GSDL的氧化壓力分析利用醋胺酚(acetaminophen)及水楊酸(salicylate)為刺激物，藉此評估體內的氧化壓力及抗氧化物的能力。本分析可單獨進行或配合其他檢測成為全套肝臟解毒功能分析，後者是能深度評估肝臟轉換並清除體毒性物質能力的檢驗。 【腎上腺皮質壓力分析】(Adrenocortex Stress Profile) 有些研究強調褪黑激素調節HPA軸的能力。患有Hypercortisolism的病人往往因分泌節泌紊亂使得褪黑激素濃度降低。對停經後女性而言，褪黑激素會影響其體內皮質醇(cortisol)的濃度。此外，褪黑激素和皮質醇分泌的交互作用與行為失調(behavior disorders)
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