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第一部分 多重转运体介导的褪黑素及其代谢产物的转运目的:褪黑素是松果体分泌的一种神经激素,具有多种多样的生物学作用,包括调节免疫应答、抗氧化、神经保护作用和抗肿瘤活性等,外源性褪黑素被广泛应用于临床上多种疾病的治疗,代谢产物中磺酸化产物约占90%以上,但褪黑素及其代谢产物的体内各器官中的转运机制尚不明确,本部分实验旨在阐明转运体介导的褪黑素及其代谢产物在肠、肾等器官的处置过程。方法:本研究建立了灵敏、快速的LC-MS/MS方法检测生物样品中褪黑素（Mel）及其代谢产物（6-OM、NAS、6OM-S和NAS-S）的浓度,应用Caco-2、PEPT1/2-HeLa、OAT1/3-HEK293和OCT2-HEK293细胞摄取实验考察褪黑素及其代谢产物在肠道、肾脏的转运是否与PEPT1/2、OAT1/3和OCT2有关。结果:Caco-2细胞对褪黑素在2min内呈线性摄取,且可以被乌苯美司（Bes,1 mM）显著的抑制,Caco-2细胞对褪黑素的摄取为双向动力学模型,高/低亲和力的Km分别为22.2 μM 和588μM,最适pH值为5.5。PEPT1-HeLa 和PEPT2-HeLa对褪黑素的摄取都显著性高于mock-HeLa细胞,且能被Bes显著抑制。PEPT1/2-HeLa细胞对褪黑素摄取2min内呈为线性,同样符合双向动力学模型,Km值分别为0.6 mM和1.0 mM。PEPT1-HeLa细胞和PEPT2-HeLa细胞对褪黑素摄取的最佳pH值分别为6.0和7.0。6-OM和NAS经PEPT1/2-HeLa的摄取与mock-HeLa细胞无显著性统计学差异,甘氨酸-肌氨酸（Gly-Sar）也不能抑制PEPT1/2-HeLa对6-OM和NAS的摄取,二者都不是PEPT的底物。甘氨酸-肌氨酸（Gly-Sar）、乌苯美司（Bes）、青霉素G（PCG）、赖诺普利（Lis）和缬沙坦（Val）能够抑制Caco-2细胞对褪黑素的摄取,对褪黑素经PEPT1/2-HeLa摄取的抑制作用更明显,尤其是Lis和Val抑制率达90%以上。OAT1/3-HEK293和OCT2-HEK293细胞对Mel,6-OM以及NAS的摄取无明显差异,同时OAT抑制剂丙磺舒（Probenecid）、OCT抑制剂维拉帕米（Verapamil）对Mel、6-OM 和 NAS的摄取无明显抑制。6OM-S和NAS-S也不是OCT2的底物。OAT3-HEK293细胞对6OM-S和NAS-S的摄取值分别是mock-HEK293细胞的3.34和8.88倍,丙磺舒能够抑制OAT3-HEK293细胞对6OM-S和NAS-S摄取值的90%,OAT3对6OM-S和NAS-S的Km分别为138.4μM、304.2μM。结论:（1）褪黑素是PEPT1和PEPT2的底物;（2）褪黑素在人体的代谢产物6OM-S和NAS-S是OAT3的底物;（3）当褪黑素与PEPT、OAT3等转运体底物药物联合应用时,存在转运体介导的DDI风险。第二部分PEPT1/2介导的摄取对褪黑素抗肿瘤作用的影响目的:本部分实验拟研究褪黑素抗肿瘤作用与PEPT转运体的关系,揭示PEPT1/2介导的靶向转运对褪黑素抗肿瘤的影响。方法:筛选8种肿瘤细胞对褪黑素的摄取及PEPT表达量,选择PEPT1和PEPT2高表达的模型细胞,通过改变对肿瘤细胞的培养条件,从而影响PEPT1/2的表达水平,观察肿瘤细胞对褪黑素摄取量的变化,再通过MTT实验和western blot技术分析这种变化对褪黑素抗肿瘤作用的影响。结果:PC3、DU145、U118、SHSY-5Y、MCF-7、HepG2、H1975、A549细胞中,PC3和U118细胞对褪黑素的摄取在5min和24h都最为显著,western blot实验显示PC3细胞中的PEPT1表达量最高,且未检测到PEPT2的蛋白信号,U118细胞中的PEPT2有较高水平的表达,且PEPT1信号极弱。最终PC3和U118被选定为PEPT1/2高表达的模型细胞。PC3和U118细胞经15%FBS诱导后,PEPT1和PEPT2的表达上调,褪黑素对PC3和U118细胞活力的抑制作用也显著增强。褪黑素通过下调p-ERK及p-Akt水平,抑制ERK和Akt磷酸化,从而抑制肿瘤细胞增殖,通过抑制CyclinD1和CDK4的表达从而抑制细胞周期的运转,阻滞细胞周期于GO/S期。15%FBS诱导48h后褪黑素对p-ERK、p-Akt、CyclinD1和CDK4的抑制作用更明显,抑制肿瘤细胞增殖的作用更强。结论:（1）PC3和U118细胞可作为PEPT1、PEPT2高表达的模型细胞;（2）肿瘤微环境中的高营养状态能诱导PEPT1/2表达;（3）高营养条件下褪黑素的抗肿瘤作用增强;（4）PEPT1/2介导的摄取使褪黑素在肿瘤靶向集聚,增强抗肿瘤作用。