g.j.m. maestroni et al- role of the pineal gland in immunity: ii. melatonin enhances the antibody...

8/3/2019 G.J.M. Maestroni et al- Role of the pineal gland in immunity: II. Melatonin enhances the antibody response via an o

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C l i n . e x p . I m m u n o l . ( 1 9 8 7 ) 6 8 , 3 8 4 - 3 9 1

R o l e o f t h e p i n e a l g l a n d i n i m m u n i t y : I I . M e l a t o n i ne n h a n c e s t h e a n t i b o d y r e s p o n s e v i a a n o p i a t e r g i c m e c h a n i s m

G . J . M. MAESTRONI, A . CONTI & W. PIERPAOLI* I s t i t u t o C a n t o n a l e d i P a t o l o g i a ,6 6 0 4 L o c a r n o , S w i t z e r l a n d a n d * I n s t i t u t e f o r I n t e g r a t i v e B i o m e d i c a l R e s e a r c h , 8 1 2 3 E b m a t i n g e n ,

S w i t z e r l a n d( A c c e p t e d f o r p u b l i c a t i o n 1 8 N o v e m b e r 1 9 8 6 )

SUMMARYT h e p i n e a l g l a n d c o n s t i t u t e s a m a j o r n e u r o e n d o c r i n e o r g a n i n t h e b r a i n . I t t r a n s d u c e se x o g e n o u s s i g n a l s s u c h a s c i r c a d i a n a n d s e a s o n a l v a r i a t i o n s o f l i g h t a n d t e m p e r a t u r e i n t op r o p e r h o r m o n a l c h a n g e s w h i c h a d j u s t a n d a d a p t i n t e r n a l e n d o c r i n e f u n c t i o n s . T h e s ep i n e a l a c t i v i t i e s s e e m t o b e e x e r t e d v i a c i r c a d i a n s y n t h e s i s a n d r e l e a s e o f t h e i n d o l e a m i n em e l a t o n i n , a n e u r o h o r m o n e s e c r e t e d b y t h e p i n e a l i t s e l f . A l t e r a t i o n o f c i r c a d i a n r h y t h m sh a v e b e e n a s s o c i a t e d w i t h a f f e c t i v e d i s o r d e r s , p s y c h o s o m a t i c d i s e a s e s , c a n c e r a n d manyo t h e r p a t h o l o g i e s . We h a v e r e p o r t e d t h a t f u n c t i o n a l a n d p h a r m a c o l o g i c i n h i b i t i o n o fm e l a t o n i n s y n t h e s i s r e s u l t s i n d e p r e s s e d i m m u n e f u n c t i o n s i n v i v o a n d t h a t e x o g e n o u s ,e v e n i n g a d m i n i s t r a t i o n o f m e l a t o n i n e n h a n c e s a n t i b o d y f o r m a t i o n v i a a n a n t i g e n -a c t i v a t e d p r o c e s s a n d a l s o a n t a g o n i z e s t h e i m m u n o s u p p r e s s i v e e f f e c t s o f c o r t i c o s t e r o n e .We c o m m u n i c a t e h e r e f i n d i n g s d e m o n s t r a t i n g t h a t ( a ) t h r e e d i f f e r e n t i n b r e d s t r a i n s o fm i c e p o s s e s s a c l e a r - c u t c y c l e o f m e l a t o n i n l e v e l s i n s e r u m , ( b ) t h a t m e l a t o n i na d m i n i s t e r e d i n t h e e v e n i n g e n h a n c e s p r i m a r y a n t i b o d y r e s p o n s e ( I g M a n d I g Gi m m u n o g l o b u l i n s ) i n v i v o a c c o r d i n g t o a d o s e - r e s p o n s e b e h a v i o u r a n d t h a t ( c ) t h e o p i o i dr e c e p t o r s b l o c k e r n a l t r e x o n e a n t a g o n i z e s t h e i m m u n o s t i m u l a t o r y e f f e c t o f m e l a t o n i n .T h e s e f i n d i n g s p o i n t t o a f u n d a m e n t a l i m m u n o r e g u l a t o r y r o l e o f c i r c a d i a n m e l a t o n i n a n dt o a n a c t i v i t y o f t h e n e u r o h o r m o n e v i a o p i o i d p e p t i d e s .

K e y w o r d s p i n e a l g l a n d m e l a t o n i n i m m u n i t y o p i a t e s

INTRODUCTIONE v i d e n c e i s m o u n t i n g t h a t p s y c h o n e u r o e n d o c r i n e r e s p o n s e s t o e n v i r o n m e n t a l s t i m u l i c a n i n f l u e n c et h e i m m u n e r e s p o n s e a n d t h u s a f f e c t p r o n e n e s s t o i n f e c t i o n , a u t o i m m u n e d i s e a s e a n d c a n c e r ( A d e r ,1 9 8 1 ; F o x & N e w b e r r y , 1 9 8 4 ; P l o t n i k o f f e t a l . , 1 9 8 6 ) . A l s o , a n t i g e n - a c t i v a t e d i m m u n o c o m p e t e n tc e l l s h a v e b e e n s h o w n t o r e l e a s e m e s s e n g e r s t o t h e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m e v o k i n g r a p i d a n da n t i g e n - s p e c i f i c c h a n g e s i n b l o o d l e v e l s o f g o n a d a l a n d a d r e n a l h o r m o n e s ( P i e r p a o l i & M a e s t r o n i ,1 9 7 7 ; 1 9 7 8 a , b ; M a e s t r o n i & P i e r p a o l i , 1 9 8 1 ) . T h e s e e a r l i e r a n d more r e c e n t f i n d i n g s l e d t o t h ep r o p o s i t i o n t h a t t h e immune s y s t e m i s c o m p a r a b l e t o a s e n s o r y o r g a n a b l e t o e v o k e a n o n c o g n i t i v en e u r o e n d o c r i n e r e s p o n s e t o a s p e c i a l t y p e o f e n v i r o n m e n t a l s t i m u l i , i . e . a n t i g e n s ( B l a l o c k , 1 9 8 4 ) .T h e p i n e a l g l a n d i s a n o t h e r b a s i c s e n s o r y o r g a n c a p a b l e o f t r a n s l a t i n g f u n d a m e n t a le n v i r o n m e n t a l i n f o r m a t i o n s u c h a s d a i l y ( c i r c a d i a n ) o r s e a s o n a l ( c i r c a n n u a l ) v a r i a t i o n s o f l i g h tc y c l e a n d t e m p e r a t u r e i n t o s i g n a l s t h a t m o d u l a t e r e p r o d u c t i v e , a d r e n a l a n d o t h e r i m p o r t a n tC o r r e s p o n d e n c e : G e o r g e s J . M . M a e s t r o n i P h D , I s t i t u t o C a n t o n a l e d i P a t o l o g i a , 6 6 0 4 L o c a r n o , S w i t z e r l a n d .

3 8 4


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M e l a t o n i n r e g u l a t i o n o f a n t i b o d y r e s p o n s e sn e u r o e n d o c r i n e f u n c t i o n s . T h i s u n i q u e t a s k o f t h e p i n e a l s e e m s t o b e a c c o m p l i s h e d v i a t h e r h y t h m i cc i r c a d i a n s y n t h e s i s a n d r e l e a s e o f t h e i n d o l e a m i n e m e l a t o n i n ( N - a c e t y l - 5 - m e t h o x y t r y p t a m i n e ) , t h eb e s t known p i n e a l n e u r o h o r m o n e ( A l e x r o d , F r a s c h i n i & V e l o , 1 9 8 2 ; B r o w n & N i l e s , 1 9 8 2 ; R e i t e r ,1 9 8 4 ; D e g u c h i & A x e l r o d , 1 9 7 3 ; K r i e g e r , 1 9 8 1 ; Wurtman & O z a k i , 1 9 7 8 ) . I n m a n , a l t e r a t i o n s o f t h i sr h y t h m h a v e b e e n a s s o c i a t e d w i t h s l e e p d i s t u r b a n c e s , a n x i e t y s t a t e s , a f f e c t i v e d i s o r d e r s a n dp s y c h o s o m a t i c d i s e a s e s ( B r o w n & N i l e s , 1 9 8 2 ; A r e n d t , W i r z - J u s t i c e & B r a d t k e , 1 9 7 7 ; B i r a u , 1 9 8 0 ) .We h a v e s h o w n t h a t f u n c t i o n a l ( p e r m a n e n t l i g h t i n g ) a n d p h a r m a c o l o g i c a l ( e v e n i n g a d m i n i s t r a -t i o n o f f - b l o c k e r s ) i n h i b i t i o n o f m e l a t o n i n s y n t h e s i s i n m i c e r e s u l t e d i n d e p r e s s e d i m m u n e f u n c t i o n s( M a e s t r o n i & P i e r p a o l i , 1 9 8 1 ) . We h a v e r e c e n t l y c o n f i r m e d a n d e x t e n d e d t h o s e e a r l y f i n d i n g s b yd e m o n s t r a t i n g t h a t i n h i b i t i o n o f m e l a t o n i n s y n t h e s i s i n m i c e d e p r e s s e d h u m o r a l a n d c e l l u l a ri m m u n e r e s p o n s e s , a n d t h a t a d m i n i s t r a t i o n o f m e l a t o n i n h a s i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t s i n v i v o b u tn o t i n v i t r o ( M a e s t r o n i , C o n t i & P i e r p a o l i , 1 9 8 6 ) . F u r t h e r m o r e , i n c o n t r a s t w i t h r e c e n ti n v e s t i g a t i o n s s u g g e s t i n g t h a t t h e p i n e a l g l a n d o f C 5 7 B L / 6 a n d o t h e r i n b r e d s t r a i n s o f m i c e d o e s n o ts y n t h e s i z e m e l a t o n i n a t a n y t i m e o f t h e d a y ( E b i h a r a e t a l . , 1 9 8 6 ) , w e d e m o n s t r a t e d t h a t C 5 7 B L / 6m i c e p o s s e s s a d e f i n i t e c i r c a d i a n r h y t h m o f s e r u m m e l a t o n i n ( M a e s t r o n i e t a l . , 1 9 8 6 ) . I n t h i si n v e s t i g a t i o n w e c o n f i r m t h e e x i s t e n c e o f c i r c a d i a n r h y t h m s o f s e r u m m e l a t o n i n i n t h r e e i n b r e ds t r a i n s o f m i c e ( C 5 7 B L / 6 , B A L B / c , A K R / J ) . We a l s o r e p o r t o n f i n d i n g s d e m o n s t r a t i n g t h a ta d m i n i s t r a t i o n o f m e l a t o n i n i n t h e e v e n i n g , p r e d a r k n e s s h o u r s , a u g m e n t s t h e p r i m a r y r e s p o n s e t os h e e p r e d b l o o d c e l l s ( S R B C ) a n d t h a t t h i s e f f e c t i s e x e r t e d v i a a n o p i a t e r g i c m e c h a n i s m .

MATERIALS AND METHODA n i m a l s . C 5 7 B L / 6 J , B A L B / c J , B A L B / c - B o l m , a n d AKR/J i n b r e d f e m a l e m i c e a g e d 2 - 4 m o n t h s

w e r e m a i n t a i n e d u n d e r a 1 2 h l i g h t c y c l e ( h o u r 6 , l i g h t o n ; h o u r 1 8 ( 1 8 0 0 h ) , l i g h t o f f ) w i t h f r e e a c c e s st o f o o d a n d w a t e r a n d a t a t e m p e r a t u r e o f 2 3 + 1 C i n a f u l l y a i r - c o n d i t i o n e d c a b i n e t ( T e c h n i p l a s tG a z z a d a , V a r e s e , I t a l y ) . I n o r d e r t o a v o i d a n y s e x - m e d i a t e d s t r e s s , c a r e w a s t a k e n t o a v o i d t h ep r o x i m i t y t o t h e f e m a l e s u n d e r e x p e r i m e n t o f c a g e s c o n t a i n i n g m a l e m i c e .

D r u g s . M e l a t o n i n w a s p u r c h a s e d f r o m B i o s y n t h , I n c . , S t a a d , S w i t z e r l a n d a n d n a l t r e x o n e f r o mS i g m a C o . , S t L o u i s , MO, USA. M e l a t o n i n w a s d i s s o l v e d i n e t h a n o l a n d t h e n d i l u t e d i n i s o t o n i cp h o s p h a t e s a l i n e ( P B S ) . B o t h m e l a t o n i n a n d n a l t r e x o n e w e r e a l w a y s i n j e c t e d s u b c u t a n e o u s l y ( s . c . ) .

P l a q u e a s s a y . T h e m i c e w e r e i n j e c t e d i n t r a p e r i t o n e a l l y ( i . p . ) w i t h 4 x 1 0 8 SRBC a n d d i r e c t ( I g M )a n d i n d i r e c t ( I g G) p l a q u e f o r m i n g c e l l s w e r e c o u n t e d 4 a n d 5 d a y s l a t e r i n a m o d i f i e d J e r n e a s s a y .B r i e f l y , 2 m l o f 1 - 2 % a g a r o s e ( D i f c o L a b s , D e t r o i t , USA) i n D u l b e c c o PBS w a s p i p e t t e d i n 6 cm P e t r id i s h e s t o c o n s t i t u t e t h e b o t t o m l a y e r ; 0 - 8 m l o f 0 - 7 5 % a g a r o s e i n E a g l e ' s MEM w a s m i x e d w i t h 4 5 P Io f 20% SRBC a n d 4 5 p l o f a 1 : 1 0 d i l u t i o n o f t h e c e l l s u s p e n s i o n s t o b e a s s a y e d f o r P F C . I n d i r e c tp l a q u e s w e r e r e v e a l e d b y t h e u s e o f F c s p e c i f i c , r a b b i t a n t i - m o u s e a n t i s e r u m ( C e d a r l a n e L a b . ,H o r n b y , C a n a d a ) a d d e d t o t h e p l a t e s b e f o r e a d d i t i o n o f 0 - 4 m l a b s o r b e d G u i n e a p i g c o m p l e m e n t .

M e l a t o n i n r a d i o i m m u n o a s s a y ( R I A ) . I n o r d e r t o a v o i d i n t e r f e r e n c e w i t h s e r u m c o m p o n e n t s ,m e l a t o n i n w a s e x t r a c t e d f r o m 0 - 3 - 0 5 m l o f s e r u m f r o m i n d i v i d u a l m i c e b y m i x i n g t h e s e r u m w i t h 3m l o f d i e t h y l e t h e r a t 4 C f o r 1 0 m i n . T h i s p r o c e d u r e p r o v e d t o e x t r a c t b e t w e e n 9 0 a n d 96% o f 3 H -m e l a t o n i n p r e v i o u s l y a d d e d t o t h e s e r u m . A f t e r c e n t r i f u g a t i o n , t h e a c q u e o u s p h a s e w a s f r o z e n i nc o l d a c e t o n e a n d t h e s u p e r n a t a n t d e c a n t e d . T h e s a m p l e w a s t h e n d r i e d a t 3 7 C u n d e r a w e a k s t r e a mo f n i t r o g e n a n d t h e e x t r a c t d i s s o l v e d i n PBS c o n t a i n i n g 0 I % g e l a t i n e . T h e a n a l y s i s w a s p e r f o r m e du s i n g a c o m m e r c i a l k i t f o r m e l a t o n i n RIA ( B i o - S c i e n c e s P r o d u c t s , E m m e n b r i i c k e , S w i t z e r l a n d ) . As t a n d a r d c u r v e w a s d o n e w i t h i n e a c h a s s a y b y p l o t t i n g t h e p e r c e n t b i n d i n g o f e i g h t d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n s o f m e l a t o n i n ( 5 - 3 2 0 p g / m l ) . T h e m e l a t o n i n s t a n d a r d s a n d t h e s e r u m s a m p l e w e r ei n c u b a t e d i n p r e s e n c e o f r a b b i t a n t i - m e l a t o n i n a n t i s e r u m f o r 6 h a t 4 C . T h e a n t i - m e l a t o n i na n t i s e r u m u s e d w a s c h e c k e d f o r c r o s s - r e a c t i v i t y a n d s h o w e d l e s s t h a n 1% c r o s s r e a c t i v i t y w i t hs u b s t a n c e s c h e m i c a l l y a n d m e t a b o l i c a l l y r e l a t e d t o m e l a t o n i n , s u c h a s 6 - h y d r o x y m e l a t o n i n , 5 -m e t h o x y t r y p t a m i n e , N - a c e t y l s e r o t o n i n , N - a c e t y l t r y p t o p h a n , t r y p t a m i n e , L - t r y p t o p h a n , s e r o t o n i n ,s e r o t o n i n - c r e a t i n s u l p h a t e , 5 - m e t h o x y t r y p t o p h a n . A f t e r t h e f i r s t i n c u b a t i o n , ' 2 5 I - m e l a t o n i n w a sa d d e d a n d t h e t u b e s w e r e f u r t h e r i n c u b a t e d f o r 1 8 h a t 4 C . F i n a l l y t h e p r o p o r t i o n o f ' 2 5 I - m e l a t o n i n

3 8 5


3/8

G . J . M. M a e s t r o n i e t a l .b o u n d was m e a s u r e d i n a gamma-counter on t h e c e n t r i f u g a t e o b t a i n e d a f t e r a d d i t i o n o f a n t i - r a b b i tI g b o u n d on s o l i d p h a s e a n d a f t e r i n c u b a t i o n f o r 3 0 m i n a t room temperature.S t a t i s t i c s . D i f f e r e n c e s w e r e e v a l u a t e d s t a t i s t i c a l l y w i t h t h e a n a l y s i s o f v a r i a n c e .

RESULTSC i r c a d i a n r h y t h m o f p l a s m a m e l a t o n i n i n m i c e . B e f o r e i n i t i a t i n g t h i s s t u d y , we w i s h e d t o a s c e r t a i nt h e e x i s t e n c e o f a c i r c a d i a n r h y t h m o f p l a s m a m e l a t o n i n i n s e v e r a l i n b r e d s t r a i n s o f m i c e . T h r e ed i f f e r e n t s t r a i n s b e l o n g i n g t o t h r e e d i f f e r e n t h a p l o t y p e s , i . e . C 5 7 B L / 6 J ( h -b ) , B A L B / c - B o l m(H-2 d ) , AKR/J ( H -k ) w e r e t e s t e d . F i g u r e 1 i l l u s t r a t e s t h e c i r c a d i a n v a r i a t i o n i n serum m e l a t o n i n

400[ ( , a ) T

320

1 6 0E

. _ S

.2

80

_ ( b )

- 9 1 6 23 2 9 1 6. . . . . A . 1 . iI I I t- . . . A " - -L lightM

400

320

2 40

1 6 0

80

o L

(c)

l i g h t

- 8 1 2 1 6 24 2 8 1 2 1 6I . I s. I I A I . .. .I . . . . . . . . . . . . . ... I . I A A-t I 7 l i g h t j i d a r k i g h tTime o f d a y

F i g . 1 . C i r c a d i a n r h y t h m o f serum m e l a t o n i n i n i n b r e d m i c e . 3 - 4 months o l d ( a ) C 5 7 B L / 6 J , ( b ) B A L B / c - B o l ma n d ( c ) AKR/J i n b r e d f e m a l e m i c e were b l e d t h r o u g h t h e r e t r o o r b i t a l p l e x u s a f t e r a r a p i d , l i g h t e t h e ra n a e s t h e s i a . E t h e r a n a e s t h e s i a p e r se p r o d u c e d no c h a n g e i n p l a s m a m e l a t o n i n ( u n p u b l i s h e d r e s u l t s ) . D u r i n g t h ed a r k p e r i o d a l l m a n i p u l a t i o n s were p e r f o r m e d u n d e r a weak r e d l i g h t t h a t i s k n o w n t o p r o d u c e n o i n h i b i t i o n ofm e l a t o n i n s y n t h e s i s . E a c h p o i n t s h o w s mean pg o f serum m e l a t o n i n from a t l e a s t e i g h t m i c e a n d t h e s t a n d a r dd e v i a t i o n .

3 8 6

( I l...


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M e l a t o n i n r e g u l a t i o n o f a n t i b o d y responsesi n m i c e , w i t h i t s h i g h e s t l e v e l a t 0 1 0 0 h i n C 5 7 B L / 6 J a n d B A L B / c - B o l m m i c e , a n d a t 2 4 0 0 h i n AKR/J m i c e . T h e p e a k s o f serum m e l a t o n i n were o f d i f f e r e n t a m p l i t u d e b u t even t h e s m a l l e l e v a t i o n i nm e l a t o n i n l e v e l f o u n d i n BALB/c m i c e a t 0 1 0 0 h w a s s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t (P 1 0 5 p g / k g b . w . ) p r o d u c e d a s i g n i f i c a n t d e p r e s s i o n ( P < 0 0 1 ) o f t h e p r i m a r y response t oSRBC.We h a ve d e m o n s t r a t e d t h a t a l s o i n m i c e , as i n most v e r t e b r a t e s , t h e s e c r e t i o n o f m e l a t o n i nf o l l o w s a c l e a r c u t c i r c a d i a n r h y t h m ( s e e F i g . 1 ) . T h e r e f o r e , we i n v e s t i g a t e d i f t h e e f f e c t o f exogenousm e l a t o n i n on a n t i b o d y p r o d u c t i o n d e p e n d e d on t h e t i m i n g o f a d m i n i s t r a t i o n d u r i n g t h e d a y . F i g u r e3 s h o w s t h a t t h i s i n t e r p r e t a t i o n i s proper. I n f a c t , m e l a t o n i n ( 1 0 p g / k g b o d y w e i g h t ) a d m i n i s t e r e d a t0 8 0 0 h i n t h e m o r n i n g d i d n o t p r o d u c e a n y e f f e c t on t h e p r i m a r y response t o SRBC. I n c o n t r a s t , a ne n h a n c i n g e f f e c t was i n d u c e d b y t h e same d o s e a d m i n i s t e r e d i n t h e e v e n i n g a t 1 6 0 0 h .M e l a t o n i n was a l s o t e s t e d f o r i t s e f f e c t s on i n d i r e c t ( I g G m e d i a t e d ) P F C , 5 d a y s a f t e ri m m u n i z a t i o n w i t h SRBC, a t i m e i n t e r v a l t h a t h a s b e e n p r e v i o u s l y f o u n d t o b e o p t i m a l f o r b o t hIgM a n d I g G p r o d u c t i o n d u r i n g a p r i m a r y response t o SRBC. T a b l e 1 s h o w s t h a t when t e s t e d 5d a y s a f t e r SRBC i n j e c t i o n , t h e s t i m u l a t o r y e f f e c t o f m e l a t o n i n i s e x e r t e d m a i n l y on I g G p r o d u c i n gc e l l s . T h e r e f o r e , m e l a t o n i n seems t o e n h a n c e t h e p r o d u c t i o n o f IgM a t 4 d a y s ( F i g . 2 , 3 ) a n d o f I g Ga t 5 d a y s .

2 5 0 _ *

E , I o f [ ; L L ,T

a_200

0 0 1 0 1 0 2 1 0 3 1 0 4 2 x 1 0 5M e l a t o n i n ( j s g / k g b o d y w e i g h t )

F i g . 2 . D o s e - r e s p o n s e cu rve o f m e l a t o n i n e f f e c t on t h e p r i m a r y res po nse t o SRBC. Groups o f 1 0 BALB/c-Bolmi n b r e d f e m a l e m i c e we r e i n j e c t e d w i t h 4 x 1 0 8 SRBC i . p . a t 1 1 0 0 h on d a y 0 . The i n d i c a t e d d o s e s o f m e l a t o n i nwe r e i n j e c t e d d a i l y f o r 4 d a y s , a t 1 6 0 0 h s t a r t i n g on d a y 0 . On d a y 4 t h e number o f d i r e c t ( I g M ) p l a q u e f o r m i n gc e l l s ( P F C ) per s p l e e n was a s s e s s e d . S t a n d a r d e r r o r s a r e r e p r e s e n t e d by t h e v a r i a t i o n b a r s . * P


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3 8 8 G . J . M. M a e s t r o n i e t a l .250 *200_

0g 50-1 0 00 .

50 I i iF i g . 3 . T h e i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t o f m e l a t o n i n f o l l o w s a c i r c a d i a n r h y t h m . F e m a l e B A L B / c - B o l m m i c ew e r e d i v i d e d i n g r o u p s o f 1 0 a n d i m m u n i z e d w i t h 4 x 1 0 8 SRBC, i n j e c t e d i . p a t 1 1 0 0 h o n d a y 0 . S t a r t i n g o n t h es a m e d a y , o n e g r o u p o f m i c e w a s i n j e c t e d d a i l y w i t h m e l a t o n i n ( 1 0 j g / k g b o d y w e i g h t ) a t 0 8 0 0 h ( m e l a t o n i nm o r n i n g ) ( U ) ; w h i l e a s e c o n d g r o u p r e c e i v e d t h e s a m e d o s e o f m e l a t o n i n a t 1 6 0 0 h p . m . ( m e l a t o n i n e v e n i n g ) . ( 0 ) .C o n t r o l g r o u p s w e r e i n j e c t e d w i t h 0 5 m l o f PBS e i t h e r i n t h e m o r n i n g ( M ) o r i n t h e e v e n i n g ( E ) a t t h e s a m eh o u r s . T h e n u m b e r o f d i r e c t ( I g M ) p l a q u e f o r m i n g c e l l s ( P F C ) p e r s p l e e n w a s a s s e s s e d o n d a y 4 . T h e b a r sr e p r e s e n t t h e mean n u m b e r o f PFC + s . e . o f t h e f o u r g r o u p s . * P < 0 0 1 m e l a t o n i n e v e n i n g v s c o n t r o l e v e n i n g ,c o n t r o l m o r n i n g a n d m e l a t o n i n m o r n i n g .

T h e i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t o f m e l a t o n i n i s a b r o g a t e d b y n a l t r e x o n e . We h a v e p r e v i o u s l yr e p o r t e d t h a t m e l a t o n i n a c t s o n a n t i g e n - d r i v e n i m m u n e r e a c t i o n s i n v i v o a n d t h a t i t i s c o m p l e t e l yi n e f f e c t i v e i n v i t r o ( M a e s t r o n i e t a l . , 1 9 8 6 ) . T h e i n d i c a t i o n w a s t h e r e f o r e t h a t m e l a t o n i n may o p e r a t ev i a o t h e r n e u r o e n d o c r i n e m e c h a n i s m s .

R e c e n t r e p o r t s h a v e d e s c r i b e d a n a l g e s i c a n d a n t i c o n v u l s i v e e f f e c t s o f m e l a t o n i n , a n d i n t i m a t ec o n n e c t i o n s b e t w e e n t h e p i n e a l g l a n d a n d t h e o p i o i d s y s t e m h a v e b e e n p o s t u l a t e d ( L a k i n e t a l . ,1 9 8 1 ; L o w e n s t e i n e t a l . , 1 9 8 4 ; Kumar e t a l . , 1 9 8 2 ) . On t h e o t h e r h a n d , o p i o i d s h a ve b e e n s h o w n t om o d u l a t e t h e immune r e s p o n s i v e n e s s a n d o p i a t e r e c e p t o r s h a v e b e e n s h o w n o n l e u c o c y t e s( P l o t n i k o f f e t a l . , 1 9 8 6 ; F i s h e r & F a l k e , 1 9 8 4 ; W e b e r & P e r t , 1 9 8 4 ) . A l s o e v i d e n c e i s now e m e r g i n g

50-

I C_

40-

j30}20-

a .

0 0 0 5 5 1 - 0A B C D EN a l t r e x o n e ( m g / k g b o d y w e i g h t )

F i g . 4 . N a l t r e x o n e a n t a g o n i z e s t h e i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t o f m e l a t o n i n i n C 5 7 B L / 6 J m i c e . F e m a l e C 5 7 B L / 6m i c e w e r e r a n d o m i z e d i n g r o u p s o f s i x a n i m a l s a n d i n j e c t e d i . p . w i t h 4 x 1 0 8 SRBC a t 1 1 0 0 h o n d a y 0 . F i v eg r o u p s o f m i c e w e r e t h e n t r e a t e d w i t h 2 0 j g / k g b o d y w e i g h t o f m e l a t o n i n p l u s t h e i n d i c a t e d d o s e s o f n a l t r e x o n e( - ) . T h e d r u g s w e r e i n j e c t e d s . c . a t 1 6 0 0 h f o r 4 c o n s e c u t i v e d a y s . C o n t r o l g r o u p s r e c e i v e d e i t h e r PBS ( 0 ) o rn a l t r e x o n e ( # ) ( 5 a n d 1 0 m g / k g b o d y w e i g h t ) a l o n e . E a c h p o i n t r e p r e s e n t s t h e mean v a l u e f r o m t w o e x p e r i m e n t s( 1 2 m i c e / g r o u p ) o f d i r e c t P F C / s p l e e n + s . e . * P < 0 - 0 5 ( A v s c o n t r o l a n d C , D , E ) .


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M e l a t o n i n r e g u l a t i o n o f a n t i b o d y r e s p o n s e s 3 8 92 8 0 1 *240 H

, , , 200k

40_1 6 0 [ -1 2 0

IL IT8040 H _ _ _ _ _ _ _ _ _

0 0 - 5 5 l o 5 0A B C D E FN a l t r e x o n e ( m g / k g b o d y w e i g h t )

F i g . 5 . N a l t r e x o n e a n t a g o n i z e s t h e i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t o f m e l a t o n i n i n B A L B / c - B o l m m i c e . F e m a l eB A L B / c - B o h m m i c e w e r e r a n d o m i z e d i n g r o u p s o f s i x a n d t r e a t e d a s d e s c r i b e d i n t h e l e g e n d o f F i g . 4 f o rC 5 7 B L / 6 J m i c e . E a c h p o i n t r e p r e s e n t s t h e mean v a l u e o f d i r e c t P F C / s p l e e n + s . e . * P < 0 - 0 1 , A v e r s u s c o n t r o la n d B , C , D , E , F .

t h a t l y m p h o c y t e s may p r o d u c e o p i p i d - l i k e s u b s t a n c e s ( S m i t h e t a l . , 1 9 8 6 ) . T h e r e f o r e , o p i o i dp e p t i d e s w e r e c o n s i d e r e d a s t h e p o s s i b l e m e d i a t o r s o f t h e m e l a t o n i n e f f e c t s on t h e immune r e s p o n s e .We i n v e s t i g a t e d t h e e f f e c t o f n a l t r e x o n e , a s p e c i f i c o p i o i d a n t a g o n i s t , o n t h e m e l a t o n i n - i n d u c e de n h a n c e m e n t o f t h e h u m o r a l r e s p o n s e t o SRBC. C 5 7 B L / 6 a n d B A L B / c - B o l m m i c e w e r e u s e d i nt h e s e e x p e r i m e n t s . G r o u p s o f m i c e w e r e i m m u n i z e d a s u s u a l w i t h SRBC a n d i n j e c t e d a t 1 6 0 0 h w i t h2 0 i g / k g b o d y w e i g h t o f m e l a t o n i n a n d w i t h d i f f e r e n t d o s e s o f n a l t r e x o n e . T h e n u m b e r o f d i r e c tPFC w a s a s s a y e d 4 d a y s l a t e r . F i g u r e s 4 a n d 5 i l l u s t r a t e t h e r e s u l t s o b t a i n e d r e s p e c t i v e l y i n C 5 7 B L /6 J a n d B A L B / c - B o l m m i c e . T h e s e t w o s t r a i n s o f m i c e s e e m e d t o r e s p o n d q u i t e s i m i l a r l y w i t h r e g a r dt o t h e i m m u n o e n h a n c i n g e f f e c t o f m e l a t o n i n a n d t o t h e n e u t r a l i z i n g e f f e c t o f n a l t r e x o n e . H o w e v e r ,t h e i m m u n o a u g m e n t i n g a c t i o n o f m e l a t o n i n w a s c o u n t e r a c t e d i n C 5 7 B L / 6 m i c e o n l y a t d o s a g e s > 1m g / k g b o d y w e i g h t o f n a l t r e x o n e , w h i l e a c o m p l e t e a b r o g a t i o n o f t h e m e l a t o n i n e f f e c t i n B A L B / c -B o l m m i c e w a s o b s e r v e d a t a n y c o n c e n t r a t i o n o f n a l t r e x o n e . I n s p i t e o f t h i s d i f f e r e n t s e n s i t i v i t y t on a l t r e x o n e , t h e s e r e s u l t s c l e a r l y i n d i c a t e t h a t m e l a t o n i n e x e r t s i t s i m m u n o p o t e n t i a t i n g a c t i o n v i a a no p i a t e r g i c m e c h a n i s m .

DISCUSSIONT h e r e s u l t s r e p o r t e d h e r e i l l u s t r a t e c l e a r l y t h a t ( a ) i n b r e d s t r a i n s o f m i c e s u c h a s C 5 7 B L / 6 J , BALB/ca n d AKR/J d o h a v e n o r m a l c i r c a d i a n f l u c t u a t i o n s i n t h e i r p l a s m a m e l a t o n i n ; ( b ) a p r o p e r l y t i m e dc i r c a d i a n a d m i n i s t r a t i o n o f m e l a t o n i n i n t o m i c e a u g m e n t e d t h e p r i m a r y a n t i b o d y r e s p o n s e t oS R B C ; ( c ) m e l a t o n i n s e e m s t o o p e r a t e v i a a n o p i a t e r g i c m e c h a n i s m .A s m e n t i o n e d a b o v e , t h e e x i s t e n c e o f a c i r c a d i a n r h y t h m o f p l a s m a m e l a t o n i n i s a commonf i n d i n g i n m o s t v e r t e b r a t e s . A l t e r a t i o n s o f t h e r h y t h m h a v e b e e n s o f a r a s s o c i a t e d w i t h s e r i o u sp a t h o l o g i c a l s t a t e s o r w i t h p e c u l i a r e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s ( B r o w n & M i l e s , 1 9 8 2 ; R e i t e r , 1 9 8 4 ;Wurtman & O z a k i , 1 9 7 8 ; B i r a u , 1 9 8 0 ) . T h e p i n e a l g l a n d p l a y s i n f a c t a f u n d a m e n t a l m o d u l a t o r yr o l e i n m o s t n e u r o e n d o c r i n e m e c h a n i s m s , a n d i t s h o m e o s t a t i c i m p o r t a n c e g o e s f a r b e y o n d t h er e g u l a t i o n o f r e p r o d u c t i v e f u n c t i o n s , f o r m e r l y b e l i e v e d t o b e t h e u n i q u e p h y s i o l o g i c a l r o l e o f t h ep i n e a l ( A l e x r o d e t a l . , 1 9 8 2 ) . T h i s r e s t r i c t i v e c o n c e p t o f t h e p i n e a l g l a n d h a s b e e n h o w e v e r r e -c o n s i d e r e d b y E b i h a r a e t a l . ( 1 9 8 6 ) who r e p o r t e d t h a t t h e p i n e a l g l a n d o f C 5 7 B L / 6 J m i c e d o e s n o ts y n t h e t i z e m e l a t o n i n . I n m a r k e d c o n t r a s t , w e d e m o n s t r a t e d t h a t i n b r e d m i c e ( M u s m u s c u l u s )b e l o n g i n g t o t h r e e d i f f e r e n t h a p l o t y p e s ( H - 2 b , H- 2 d , H- 2 k ) s h o w a n i g h t - t i m e r i s e i n p l a s m am e l a t o n i n . T h e a c u t e , s h o r t t e r m p e a k o f m e l a t o n i n i l l u s t r a t e d i n F i g . 1 may b e c l a s s i f i e d a s t y p e I


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3 9 0 G . J . M. M a e s t r o n i e t a l .( R e i t e r , 1 9 8 5 ) , i . e . s i m i l a r t o t h a t d e s c r i b e d i n t h e S y r i a n h a m s t e r ( M e s o c r i c e t u s a u r a t u s ) a n d i n t h eM o n g o l i a n g e r b i l ( M e r i o n e s u n g u i c u l a t u s ) ( R e i t e r , 1 9 8 5 ) .I n o u r v i e w , t h e m o s t p r o b a b l e r e a s o n e x p l a i n i n g s u c h a d r a m a t i c d i v e r g e n c e o f r e s u l t s i s t h a t t h ed a t a r e p o r t e d b y E b i h a r a e t a l . ( 1 9 8 6 ) o r i g i n a t e d f r o m a t e c h n i c a l m i s h a p . F o r e x a m p l e , t h e s ea u t h o r s e x s a n g u i n a t e d C 5 7 B L / 6 J m i c e e v e r y 2 - 4 h . T h e y m a y t h u s h a v e f a i l e d t o d e t e c t t h e s h a r pp e a k o f m e l a t o n i n . On t h e o t h e r h a n d , t h e i m m u n o a u g m e n t i n g a c t i o n e x e r t e d b y t h e c i r c a d i a n( e v e n i n g ) a d m i n i s t r a t i o n o f m e l a t o n i n i n C 5 7 B L / 6 J a n d BALB/c m i c e i s a l s o p o o r l y c o n s i s t e n t w i t ha l a c k o f e n d o g e n o u s m e l a t o n i n r h y t h m s i n t h e s e m i c e ( F i g . 2 , 3 a n d T a b l e 1 ) . I n f a c t , m e l a t o n i n h a dt o b e a d m i n i s t e r e d p r e c i s e l y i n t h e e v e n i n g a t 1 6 0 0 h i n o r d e r t o d i s p l a y i t s e f f e c t o n t h e p r i m a r yr e s p o n s e t o SRBC ( F i g . 3 ) . T h i s i s i n a g r e e m e n t w i t h t h e g e n e r a l mode o f a c t i o n o f m e l a t o n i n t h a t ,s i m i l a r l y t o many o t h e r h o r m o n e s , d o w n - r e g u l a t e s i t s o w n r e c e p t o r s a n d s h o w s a n e x q u i s i t ec i r c a d i a n r h y t h m o f b o t h s y n t h e s i s a n d b i o l o g i c a l a c t i v i t y ( A x e l r o d e t a l . , 1 9 8 2 ; Brown & N i l e s ,1 9 8 2 ; R e i t e r , 1 9 8 4 ; D e g u c h i & A x e l r o d , 1 9 7 3 ; K r i e g e r , 1 9 8 1 ; Wurtman & O z a k i , 1 9 7 8 ; A r e n d t e t a l . ,1 9 7 7 ; B i r a u , 1 9 8 0 ) . A l s o , t h e d e p r e s s i o n o f PFC/ s p l e e n p r o d u c e d b y s u p r a p h a r m a c o l o g i c a l d o s e so f m e l a t o n i n ( 2 x 1 0 5 p g / k g b o d y w e i g h t , F i g . 1 ) c a n b e e x p l a i n e d b y t h e f a c t t h a t a d m i n i s t r a t i o n o fs u c h l a r g e a m o u n t s o f m e l a t o n i n c e r t a i n l y a b r o g a t e s c i r c a d i a n r h y t h m i c i t y .T h e c o n c e p t o f t h e f u n d a m e n t a l r o l e o f a c o r r e c t c i r c a d i a n f l u c t u a t i o n o f m e l a t o n i n i s i m p o r t a n ta l s o f o r u n d e r s t a n d i n g i t s m e c h a n i s m s o f a c t i o n . We h a v e s h o w n t h a t m e l a t o n i n o p e r a t e s v i ao p i a t e r g i c m e c h a n i s m s b e c a u s e n a l t r e x o n e c o u n t e r a c t e d i t s i m m u n o a u g m e n t i n g e f f e c t ( F i g . 4 , 5 ) .H o w e v e r , o p i o i d p e p t i d e s h a v e b e e n s h o w n t o e x e r t c o n t r o v e r s i a l e f f e c t s o n t h e immune s y s t e m( P l o t n i k o f f e t a l . , 1 9 8 6 ; F i s h e r & F a l k e , 1 9 8 4 ; W e b e r & P e r t , 1 9 8 4 ) . I n o u r c a s e t h e o p i a t e r g i c e f f e c to f e x o g e n o u s m e l a t o n i n i s i m m u n o s t i m u l a t o r y . T h i s m ay d e p e n d o n t h e r e l e a s e o f i m m u n o e n h a n c -i n g o p i o i d s o r o n t h e c o r r e c t l y t i m e d m e l a t o n i n i n j e c t i o n s . T h e s y s t e m a t i c d i s r e g a r d o f t h e b a s i c r o l eo f c i r c a d i a n c y c l e s i n g e n e r a l s h o w n b y t h e m a j o r i t y o f a u t h o r s m ay i n f a c t e x p l a i n manyc o n t r o v e r s i a l r e s u l t s ( W e b e r & P e r t , 1 9 8 4 ) .

T h e r e s u l t s i l l u s t r a t e d i n F i g . 4 a n d 5 s h o w i n a d d i t i o n t h a t n a l t r e x o n e a n t a g o n i z e d m e l a t o n i n a tc o n c e n t r a t i o n s t h a t d i f f e r e d a c c o r d i n g t o t h e s t r a i n o f m i c e u s e d . T h e o b s e r v a t i o n t h a t C 5 7 B L / 6 Jm i c e a r e d e f i c i e n t i n p - t y p e o p i o i d r e c e p t o r s ( W a t e r f i e l d e t a l . , 1 9 7 8 ) m i g h t e x p l a i n s u c h d i f f e r e n c e .I n f a c t n a l t r e x o n e h a s h i g h a f f i n i t y f o r p b u t n o t f o r 6 a n d K o p i o i d r e c e p t o r s . T h u s , i t i s p o s s i b l e t h a tp r e c e p t o r s i n C 5 7 B L / 6 J m i c e a r e f u n c t i o n a l l y r e p l a c e d b y o t h e r r e c e p t o r t y p e s . T h i s w o u l d e x p l a i nt h e d i f f e r e n t n a l t r e x o n e e f f e c t .When a d m i n i s t e r e d a l o n e , n a l t r e x o n e d i d n o t p r o d u c e s i g n i f i c a n t c h a n g e s o f a n t i b o d yp r o d u c t i o n ( F i g . 4 , 5 ) . T h i s m e a n s t h a t n o n a l t r e x o n e - s e n s i t i v e , o p i a t e r g i c t o n e n o r m a l l y c o n t r o l sa n t i b o d y p r o d u c t i o n .T h e c e l l u l a r t a r g e t s o f t h e m e l a t o n i n - o p i o i d a c t i o n a r e s t i l l u n k n o w n . We r e p o r t e d r e c e n t l y t h a tm e l a t o n i n i n f l u e n c e s o n l y a n t i g e n - a c t i v a t e d c e l l s i n v i v o a n d h a s n o i m m u n o l o g i c a l e f f e c t i nu n p r i m e d a n i m a l s ( M a e s t r o n i e t a l . , 1 9 8 6 ) . H o w e v e r , t h e i n v o l v e m e n t o f n a l t r e x o n e - s e n s i t i v em e c h a n i s m s i n i t s a c t i o n s u g g e s t s t h a t a n t i g e n - a c t i v a t e d T c e l l s m u s t b e c o n s i d e r e d a s t h e p o s s i b l et a r g e t s o f m e l a t o n i n ( W y b r a n , 1 9 8 6 ) . T h i s w o u l d i m p l y t h a t m e l a t o n i n m a y b e a l s o a b l e t o i n f l u e n c ec e l l - m e d i a t e d i m m u n e r e a c t i o n s i n v i v o . We a r e p r e s e n t l y i n v e s t i g a t i n g t h i s i n t e r e s t i n g p o s s i b i l i t y a sw e l l a s t h e c e l l u l a r t a r g e t s a n d t h e m e c h a n i s m o f t h e m e l a t o n i n - o p i o i d a c t i o n . T h e f i n d i n g sp r e s e n t e d h e r e may h a v e i m p o r t a n t i m p l i c a t i o n s f o r o u r u n d e r s t a n d i n g o f p s y c h o - n e u r o i m m u n o -m o d u l a t i o n p r o c e s s e s a n d p s y c h o s o m a t i c d i s e a s e s a s w e l l a s f o r d e s i g n i n g new p h y s i o l o g i c a li m m u n o t h e r a p e u t i c i n t e r v e n t i o n s ( P e r t e t a l . , 1 9 8 5 ) .T h e e x c e l l e n t t e c h n i c a l a s s i s t a n c e o f M i s s E . H e r t e n s i s g r a t e f u l l y a c k n o w l e d g e d . T h i s r e s e a r c h w a s s u p p o r t e d i np a r t b y t h e S w i s s N a t i o n a l f o n d s , g r a n t n o . 3 . 2 6 7 . 0 . 8 5 a n d b y t h e R o c h e R e s e a r c h F o u n d a t i o n .

REFERENCESA D E R , E . ( e d . ) ( 1 9 8 1 ) P s y c h o n e u r o i m m u n o l o g y , A c a -d e m i c P r e s s , New Y o r k .A R E N D T , J . , W I R Z - J U S T I C E , A . & B R A D T K E , J . ( 1 9 7 7 )A n n u a l r h y t h m o f s e r u m m e l a t o n i n i n man. N e u r -

o s c i e n c e L e t t . 7 , 3 2 7 .

A X E L R O D , J . , F R A S C H I N I , F . & V E L O , G . P . ( e d s . ) ( 1 9 8 1 )T h e P i n e a l G l a n d a n d i t s E n d o c r i n e R o l e . P r o c e e d -i n g o f t h e NATO A d v i s o r y S t u d y I n s t i t u t e , E r i c e ,I t a l y . P l e n u m P r e s s , New Y o r k .B I R A U , N . ( 1 9 8 0 ) M e l a t o n i n i n human s e r u m : p r o -


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M e l a t o n i n r e g u l a t i o n o f a n t i b o d y r e s p o n s e s 3 9 Ig r e s s i n s c r e e n i n g i n v e s t i g a t i o n a n d c l i n i c . I n M e l a -t o n i n : C u r r e n t S t a t u s a n d P e r s p e c t i v e s . ( e d . b y N .B i r a u & W. S c h l o o t ) p . 2 9 7 . P r o c . I n t . S y m p . o nM e l a t o n i n , B r e m e n , G e r m a n y , P e r g a m o n P r e s s ,O x f o r d .B L A L O C K , J . E . ( 1 9 8 4 ) T h e i m m u n e s y s t e m a s a s e n s o r yo r g a n . J . I m m u n o l . 1 3 2 , 1 0 6 7 .B R O W N , G . M . & N I L E S , L . P . ( 1 9 8 2 ) S t u d i e s o nm e l a t o n i n a n d o t h e r p i n e a l f a c t o r s . I n C l i n i c a lN e u r o e n d o c r i n o l o g y . V o l I I ( e d . b y G . M . B e s s e r &L . M a r t i n i ) p . 2 0 5 . A c a d e m i c P r e s s , New Y o r k .D E G U C H I , R . & A X E L R O D , J . ( 1 9 7 3 ) C o n t r o l o fc i r c a d i a n c h a n g e o f s e r o t o n i n N - a c e t y l t r a n s f e r a s ei n t h e p i n e a l o r g a n b y b e t a - a d r e n e r g i c r e c e p t o r .P r o c . N a t n A c a d . S c i . U S A . 7 0 , 2 4 1 1 .E B I H A R A , S . , M A R K S , T . , H U D S O N , D . S . & M E N A K E R ,M. ( 1 9 8 6 ) G e n e t i c c o n t r o l o f m e l a t o n i n s y n t h e s i s i nt h e p i n e a l g l a n d o f t h e m o u s e . S c i e n c e , 2 3 1 , 4 9 1 .F I S H E R , E . G . & F A L K E , N . E . ( 1 9 8 4 ) B e t a - e n d o r p h i nm o d u l a t e s i m m u n e f u n c t i o n s . A r e v i e w . P s y c h o t h .P s y c h o s o m . 4 2 , 1 9 5 .F o x , B . H . & N E W B E R R Y , B . H . ( E D S . ) ( 1 9 8 4 ) I m p a c t o fP s y c h o n e u r o e n d o c r i n e S y s t e m s i n C a n c e r a n dI m m u n i t y . C . J . H o g r e f e , I n c . , New Y o r k .K R I E G E R , D . T . ( 1 9 8 1 ) E n d o c r i n e R h y t h m s . R a v e nP r e s s , New Y o r k .K U M A R , M . S . A . , C H E N , C . L . , S H A R P , D . C . , L i v , J . M . ,K A L R A , P . S . & K A L R A , S . P . ( 1 9 8 2 ) D i u r n a l f l u c t u a -t i o n s i n m e t h i o n i n e - e n k e p h a l i n l e v e l s i n t h eh y p o t h a l a m u s a n d p r e o p t i c a r e a o f t h e m a l e r a t :e f f e c t s o f p i n e a l e c t o m y . N e u r o e n d o c r i n o l o g y 3 5 , 2 8 .L A K I N , M . L . , M I L L E R , C . H . , S T O T T , M . L . & W I N T E R S ,D . W . ( 1 9 8 1 ) I n v o l v e m e n t o f t h e p i n e a l g l a n d a n dm e l a t o n i n i n m u r i n e a n a l g e s i a . L i f e S c i e n c e s 1 9 ,2 5 4 3 .L O W E N S T E I N , P . R . , P E R E Y R A , E . N . , G O N Z A L E S - S O L -V E Y R A , C . & C A R D I N A L I , D . P . ( 1 9 8 4 ) E f f e c t o fn a l o x o n e o n t h e n o c t u r n a l r i s e o f r a t p i n e a l m e l a t o -n i n c o n t e n t . E u r . J . P h a r m a c o l . 9 8 , 2 6 1 .M A E S T R O N I , G . J . M . & P I E R P A O L I , W. ( 1 9 8 1 ) P h a r m a -c o l o g i c a l c o n t r o l o f t h e h o r m o n a l l y m o d u l a t e di m m u n e r e s p o n s e . I n P s y c h o n e u r o i m m u n o l o g y ( e d .b y R . A d e r ) p . 4 0 5 . A c a d e m i c P r e s s , New Y o r k .M A E S T R O N I , G . J . M . , C O N T I , A . & P I E R P A O L I , W.( 1 9 8 6 ) R o l e o f t h e p i n e a l g l a n d i n i m m u n i t y . I .C i r c a d i a n s y n t h e s i s a n d r e l e a s e o f m e l a t o n i n m o d u -l a t e s t h e a n t i b o d y r e s p o n s e a n d a n t a g o n i z e s t h ei m m u n o s u p p r e s s i v e e f f e c t o f c o r t i c o s t e r o n e . J .N e u r o i m m u n o l . 1 3 , 1 9 .P E R T , C . P . , R U F F , M . R . , W E B E R , R . J . & H E R K E N H A M ,M . ( 1 9 8 5 ) N e u r o p e p t i d e s a n d t h e i r r e c e p t o r s : ap s y c h o s o m a t i c n e t w o r k . J . I m m u n o l . 1 3 5 , 8 2 0 .P I E R P A O L I , W. & M A E S T R O N I , G . J . M . ( 1 9 7 7 ) P h a r m a -

c o l o g i c c o n t r o l o f t h e i m m u n e r e s p o n s e b y b l o c k -a d e o f t h e e a r l y h o r m o n a l c h a n g e s f o l l o w i n g a n t i -g e n i n j e c t i o n . C e l l . I m m u n o l . 3 1 , 3 5 5 .P I E R P A O L I , W. & M A E S T R O N I , G . J . M . ( 1 9 7 8 a ) P h a r -m a c o l o g i c c o n t r o l o f t h e h o r m o n a l l y m o d u l a t e di m m u n e r e s p o n s e . I I . B l o c k a d e o f a n t i b o d y p r o d u c -t i o n b y a c o m b i n a t i o n o f d r u g s a c t i n g o n n e u r o e n -d o c r i n e f u n c t i o n s . I t s p r e v e n t i o n b y g o n a d o t r o p i n sa n d c o r t i c o t r o p h i n . I m m u n o l o g y , 3 4 , 4 1 9 .P I E R P A O L I , W. & M A E S T R O N I , G . J . M . ( 1 9 7 8 b ) P h a r -m a c o l o g i c a l c o n t r o l o f t h e h o r m o n a l l y m o d u l a t e di m m u n e r e s p o n s e . I I I . P r o l o n g a t i o n o f a l l o g e n e i cs k i n g r a f t r e j e c t i o n a n d p r e v e n t i o n o f r u n t d i s e a s eb y a c o m b i n a t i o n o f d r u g s a c t i n g o n n e u r o e n d o c -r i n e f u n c t i o n s . J . I m m u n o l . 1 2 0 , 1 6 0 0 .P L O T N I K O F F , N . P . , F A I T H , B . E . , M u R G o , A . J . &G O O D , R . A . ( e d s . ) ( 1 9 8 6 ) E n k e p h a l i n s a n d E n d o r -p h i n s : S t r e s s a n d t h e Immune S y s t e m . P l e n u m P r e s s ,New Y o r k .R E I T E R , R . J . ( e d . ) ( 1 9 8 4 ) T h e P i n e a l G l a n d . R a v e nP r e s s , New Y o r k .R E I T E R , R . J . ( 1 9 8 5 ) N o r m a l p a t t e r n s o f m e l a t o n i nl e v e l s i n t h e p i n e a l g l a n d a n d b o d y f l u i d s o f h u m a n sa n d e x p e r i m e n t a l a n i m a l s . I n M e l a t o n i n i n h u m a n s ,p . 3 3 . P r o c . F i r s t I n t e r n . C o n f . o n M e l a t o n i n i nH u m a n s , V i e n n a , A u s t r i a .S M I T H , E . M . , M O R R I L L , A . C . , MEYER I I I , W . S . &B L A L O C K , J . E . ( 1 9 8 6 ) C o r t i c o t r o p i n r e l e a s i n g f a c -t o r i n d u c t i o n o f l e u c o c y t e d e r i v e d i m m u n o r e a c t i v eACTH a n d e n d o r p h i n s . N a t u r e 3 2 1 , 8 8 1 .W A T E R F I E L D , A . A . , L O R D , J . A . H . , H U G H E S , J . &K O S T E R L I T Z , H . W . ( 1 9 7 8 ) D i f f e r e n c e s i n t h e i n h i b i -t o r y e f f e c t s o f n o r m o r p h i n e a n d o p i o i d p e p t i d e s o nt h e r e s p o n s e s o f t h e v a s a d e f e r e n t i a o f t w o s t r a i n s o fm i c e . E u r o p e a n J . P h a r m a c o l . 4 7 , 2 4 9 .W E B E R , R . S . & P E R T , C . B . ( 1 9 8 4 ) O p i a t e r g i c m o d u l a -t i o n o f t h e i m m u n e s y s t e m . I n C e n t r a l a n d P e r i p h -e r a l E n d o r p h i n s : B a s i c a n d C l i n i c a l A s p e c t s ( e d . b yE . E . M i l l e r & A . R . G e n a z z a n i ) p . 3 5 . R a v e n P r e s s ,New Y o r k .W U R T M A N , R . J . & O Z A K I , J . ( 1 9 7 8 ) P h y s i o l o g i c a lc o n t r o l o f m e l a t o n i n s y n t h e s i s a n d s e c r e t i o n :m e c h a n i s m s g e n e r a t i n g r h y t h m s i n m e l a t o n i n ,m e t o x y t r u p t o p h o l a n d a r g i n i n e - v a s o t o c i n l e v e l sa n d e f f e c t s o n t h e p i n e a l o f e n d o g e n o u s c a t e c h o l a -m i n e s , t h e e s t r o u s c y c l e a n d e n v i r o n m e n t a l l i g h t i n g .J . N e u r a l T r a n s m . , S u p p l . 1 3 , 5 9 .W Y B R A N , J . ( 1 9 8 6 ) E n k e p h a l i n s a s m o l e c u l e s o fl y m p h o c y t e a c t i v a t i o n a n d m o d i f i e r s o f t h e b i o l o g i -c a l r e s p o n s e . I n E n k e p h a l i n s a n d E n d o r p h i n s : S t r e s sa n d t h e I m m u n e S y s t e m ( e d . b y N . P . P l o t n i k o f f ,R . E . F a i t h , A . J . Murgo & R . A . G o o d ) p . 2 5 3 .P l e n u m P r e s s , New Y o r k .

g.j.m. maestroni et al- role of the pineal gland in immunity: ii. melatonin enhances the antibody...

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