本研究基于天人相应理论，通过在四季复制与五脏相应的病理模型和褪黑素缺乏模型，以期从生理和病理两方面认识“五脏应时”理论，初步探寻光-褪黑素信号转导系统在“五脏应时”过程中发挥作用涉及到的相关分子。研究显示，立春与春分时节，摘除松果腺在立春与春分时节可产生与肝失疏泄之肝郁证类似的MT、5-HT、NO及免疫功能的变化，并且从立春到春分呈规律性变化，推测可能均与春天阳气渐旺，肝之疏泄功能渐增有关，MT、5-HT、NO可能是“肝应春”理论的现代物质基础。在心应夏的实验中，显示了SD大鼠血清褪黑素下降可能影响其血浆心钠素水平，心钠素可能参与了褪黑素对心血管系统的调控过程；心气虚SD大鼠血清褪黑素降低，应夏的能力下降。脾应长夏的实验研究，表明MT与GAS、ML之间存在正相关，手术组大鼠与脾气虚大鼠在长夏季节大暑当天分泌的MT与松果腺腺体分泌的 MT 具有一致性。立秋和秋分两节气来看，说明MT的含量变化与中医“肺应秋”理论存在着一定的相关性。MT 可能是肺气虚大鼠在“应秋”功能受损时病理改变的重要物质基础之一。胸腺、血清TNF-ɑ、IL-6、IgE、BALF 中 IFN-γ可能参与了和中医“肺应秋”理论密切相关的光-MT信号转导机制中的某些环节。机体的相关免疫指标存在立秋时节高、秋分时节低的节律变化，这可能是呼吸系统某些疾患在秋季易发的病理机制之一，为合理适时地预防呼吸系统疾病提供了线索。在肾应冬的实验研究中，显示了松果腺摘除手术组和肾阳虚组的褪黑素的减少可能对T3、T4的分泌具有抑制作用，肾阳虚组褪黑素分泌的减少使“肾应冬”的能力下降。.总之，褪黑素是五脏应时理论的关键基础物质之一，研究褪黑素在五脏应时理论中的地位和作用是研究五脏应时理论物质基础的必不可少的环节，实验研究也显示了血清MT与四季中的脏弱表现具有相关性。为时间医学和治未病提供了方向和方法。