アトピー性皮膚炎（AD）の世界的な有病率は小児で15～20％、成人では最大10％とされている。ADの発症率と重症度は、大気汚染物質や動物由来のアレルゲンなどの環境因子に影響される。
典型的には慢性的で再発性の経過をたどり、生活の質を著しく低下させる。
睡眠障害は、アトピー性皮膚炎患者にとって非常に大きな負担となる疾患であり、疾患の重症度評価に含まれる。
概日リズムの制御に関与する内因性物質は、ADの病因に重要である可能性があり、また、疾患の重症度のバイオマーカーとして、さらには新しい治療法の開発にも利用できる可能性がある。メラトニン(MT)は、松果体(皮膚を含む他の組織でも産生される)で産生され、睡眠と覚醒の恒常性の維持に極めて重要な役割を果たしている。さらに、松果体には強い抗酸化作用と抗炎症作用があり、ADに特徴的な慢性的な皮膚の炎症と睡眠異常を直接結びつける可能性がある。
ご紹介する研究は、MTの抗酸化作用と免疫調節作用に焦点を当て、ADにおけるMTの役割を調査した研究（実験および臨床の両方）の結果を体系的にまとめたもの。
”ADは酸化ストレスの増加と関連しており、MTは強力な抗酸化物質であるため、AD患者の炎症反応の防御にMTが関与している可能性が非常に高いと言える。
血清MTの低下は、AD患者のより深刻な炎症と相関している。
MTの補給は睡眠を改善し、十分な量を摂取することで、AD患者のSCORADと血清IgEを減少させる。
MTの誘導体は、母体となる分子の抗酸化作用と抗炎症作用を共有しており、AFMK、AMK、6-OHMはMTそのものよりもさらに強力な抗酸化物質である”
と結論づけている。
Melatonin as an Antioxidant and Immunomodulator in Atopic Dermatitis—A New Look on an Old Story: A Revie
・メラトニンは松果体の産物としてよく知られているが、多くの人間の組織やあらゆる生物種で生成されることが明らかになった。メラトニンは、バクテリア、菌類、植物、脊椎動物、無脊椎動物でも検出された。メラトニンの主な機能は、体内および環境中の酸化ストレス要因に対する第一の防御として機能することである。
・古細菌や原核生物（シアノバクテリア）でMTが確認されたことから、この物質は強烈な紫外線（UV）放射と大気中の高濃度酸素が生物に深刻な危機をもたらしていた進化の非常に初期の段階で地球上に存在していたことがわかる。フリーラジカルを中和するメラトニンの能力が生命を守り、生物の進化を可能にした。
・MTの血漿レベルは、夜間（午前1時から3時の間）に最も高くなるが、光がMTの放出を減少させる 。MTは、そのリズミカルな変動から、サーカディアンリズムの主要な調節因子と考えられている。このインドールアミンの産生は加齢とともに減少し，高齢者ではその分泌の概日リズムが消失する。
・MTは消化器系、生殖器系、マクロファージ、リンパ球、内皮細胞、網膜、唾液腺、腎臓、甲状腺、膵臓、肝臓、脾臓、気道上皮、頸動脈、脳など多くの哺乳類の細胞や組織で同定されている。
・MTは皮膚のホメオスタシスに関与しており、皮膚におけるMTの濃度は血中よりも数倍高い。UVB放射線に対する皮膚保護は、メラトニンの最も知られた効果の一つで、多くのin vitroおよびin vivo研究で示されている。メラトニンは、ケラチンの発現を刺激することで皮膚バリアを強化することができ、線維芽細胞に作用することから創傷治癒に有望な薬剤であると考えられている。
・MTの皮膚におけるアンチエイジング作用は、核内因子κB(NF-κB)および活性酸素種(ROS)の生成を抑制し、メタロプロテアーゼ(MMP)およびシクロオキシゲナーゼ2(COX2)を抑制することによる抗酸化/抗炎症作用と一致している。
・MTは非常に親油性が高いため、細胞膜を容易に貫通し細胞内の小器官に直接作用する。
・ MTは一般的に、酸化ダメージに対する万能なプロテクターとして認められている。ミトコンドリアは活性酸素と反応性窒素種（RNS）の主な発生源である。MTはミトコンドリア遺伝子の発現を調節し、ミトコンドリア呼吸鎖の活性を改善することでフリーラジカルの発生を制御する。
・フリーラジカルは発生源から短い距離でしか作用しないため、同じ細胞内のコンパートメントに存在する抗酸化物質のみが効果的にフリーラジカルを消滅させることができる。ミトコンドリアではMTがこの役割の主な実行者であると思われる。
・ミトコンドリアにおけるMTの複合的な活動は、松果体から末梢的に産生されるMTとの相乗効果によりサイトカインストームの緩和をもたらす。
・MTの抗炎症作用は、その抗酸化機能と不可分に生じる。MDAレベルへの影響およびNO放出の減少は、おそらく炎症状態の緩和に寄与するであろう。さらに、MTを補給したところIL-4およびIFN-γの産生が減少し、神経炎症が緩和された（すなわち、COX2およびiNOSのレベルが低下した）。これらの結果は、これまでのデータと一致しており、NF-κBおよびNLRP3フラクタソームの抑制に起因すると考えられる。MTは局所的（例えば、皮膚や神経系）ではなく、全身的に炎症と闘うと考えられ、AD患者の皮膚症状と睡眠障害の両方に対するMTの補給の効果を説明することができる。
・4つの論文分析でMTと睡眠の相関関係を調査した。その結果、MT濃度の低下は睡眠の質の低下と関連しており、一方で、十分な量のMTを補充することで睡眠が改善されることが示された。
一方で
・このテーマに関する論文が少なく、臨床観察から得られたデータが時に矛盾していることも考慮すべきである。
いくつかの論文では、健常者と比較してAD患者では血清MTが有意に減少していることが示されている。さらに、AD患者の唾液や母乳へのこのインドールアミンの分泌は対照者よりも低い値を示した。
一方、過去5-6年の間に行われた研究では、血清および尿中のMT濃度が対照群で観察された値よりも高いことが示された。これらの不一致は、特定の研究に参加した患者のグループ間の違い、サンプルの収集およびメラトニンの測定方法に部分的に関連している可能性がある。