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血清褪黑激素水平作为COVID-19疾病严重程度潜在生物标志物的临床研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对COVID-19临床预后评估需求,首次系统探讨了血清褪黑激素(melatonin)水平与疾病严重程度的相关性。韩国研究人员通过145例患者队列分析发现,无需氧疗组褪黑激素水平(45.09 pg/mL)显著高于需机械通气组(32.17 pg/mL,p<0.0001),且幸存者水平(41.57 pg/mL)明显高于死亡病例(24.79 pg/mL,p=0.0005),提示内源性褪黑激素可能通过调节氧化应激(ROS)和免疫反应影响COVID-19预后。该发现为疾病风险分层提供了新思路。
在COVID-19大流行持续影响的背景下,疾病严重程度的早期预测始终是临床面临的重大挑战。病毒引发的过度炎症反应和氧化应激被认为是导致重症的关键因素,其中活性氧(ROS)的爆发性产生与细胞损伤、多器官功能障碍密切相关。然而,能够准确反映这种病理生理变化的生物标志物仍然缺乏。值得注意的是,具有强大抗氧化和免疫调节功能的褪黑激素(melatonin)在病毒感染过程中的动态变化及其临床意义尚未明确。
韩国全北大学医学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究,通过对145例COVID-19住院患者的系统分析,首次揭示了血清褪黑激素水平与疾病严重程度之间的显著相关性。研究发现,无需氧疗患者的褪黑激素水平(45.09 pg/mL)显著高于需要机械通气的危重患者(32.17 pg/mL),而幸存者的激素水平(41.57 pg/mL)更是明显优于死亡病例(24.79 pg/mL)。这些发现暗示,内源性褪黑激素可能通过调控髓过氧化物酶(MPO)活性和中性粒细胞胞外诱捕网(NET)形成等机制,在遏制"细胞因子风暴"中发挥保护作用。
研究采用了几项关键技术方法:通过RT-qPCR确诊COVID-19;在入院次日凌晨5点采集血样以控制昼夜节律影响;使用ELISA法精确测定血清褪黑激素浓度;按CDC标准将患者分为无症状、症状性和危重/死亡三组;并采用Kruskal-Wallis检验等统计方法分析数据。
血清褪黑激素与生存结局的关系

数据显示,幸存者的血清褪黑激素中位数(41.57 pg/mL)显著高于非幸存者(24.79 pg/mL),p=0.0005。特别值得注意的是,出现呼吸窘迫等症状的非幸存者褪黑激素水平更低(p=0.0022),这提示激素缺乏可能加剧临床症状。
氧疗需求与褪黑激素水平

研究按氧疗需求将患者分为三组:无需氧疗组(45.09 pg/mL)、需普通氧疗组(36.35 pg/mL)和需机械通气组(32.17 pg/mL)。组间比较显示,无需氧疗组与机械通气组差异极显著(p<0.0001),呈现明确的剂量-反应关系。
疾病严重程度分层分析
无症状组(51.23 pg/mL)、症状组(39.63 pg/mL)和危重/死亡组(24.79 pg/mL)的褪黑激素水平呈现阶梯式下降(p=0.0308),症状组与死亡组差异显著(p=0.0166)。这种模式强烈提示血清褪黑激素浓度可能反映疾病进展风险。
讨论部分指出,该研究首次建立了血清褪黑激素水平与COVID-19严重程度的临床关联。与既往脓毒症研究不同,COVID-19患者表现出独特的褪黑激素降低模式,这可能与SARS-CoV-2特异性干扰松果体功能有关。研究者特别强调,褪黑激素通过双重机制发挥作用:既作为MPO(髓过氧化物酶)的变构抑制剂减少次氯酸(HOCl)产生,又通过加速MPO化合物II的衰变来降低其氯化活性。这些作用共同减轻了氧化应激对血红蛋白、一氧化氮合酶(NOS)等关键分子的损伤。
该研究的临床意义在于:首次提出将入院时的血清褪黑激素检测纳入COVID-19风险分层体系;为理解激素水平与氧疗需求的关系提供了量化证据;并揭示了抗氧化防御系统崩溃可能是重症转化的重要节点。不过,研究者也指出需扩大样本量验证结论,并建议未来研究应同时采集昼夜样本以全面评估褪黑激素节律变化。这些发现不仅为COVID-19预后评估开辟了新途径,也为理解其他病毒感染中氧化应激与内分泌调节的相互作用提供了重要参考。
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