เซโรโทนิน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เซโรโทนิน
Serotonin (5-HT).svg
Serotonin-3D-vdW.png
ชื่อตาม IUPAC 5-Hydroxytryptamine or
3- (2-aminoethyl) -1H-indol-5-ol
ตัวระบุ
เลขทะเบียน CAS [50-67-9][CAS]
PubChem 5202
MeSH Serotonin
SMILES
InChI
ChemSpider ID 5013
คุณสมบัติ
สูตรเคมี C10H12N2O
มวลต่อหนึ่งโมล 176.215
ลักษณะทางกายภาพ White powder
จุดหลอมเหลว

167.5 C

หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
แหล่งอ้างอิงของกล่องข้อมูล

เซโรโทนิน (อังกฤษ: serotonin เสียงอ่านภาษาอังกฤษ: /ˌsɛrəˈtoʊnən/) (5-hydroxytryptamine, or 5-HT) เป็นสารสื่อประสาทที่มีโครงสร้างทางเคมีเป็นโมโนอะมีน (monoamine neurotransmitter) พบมากในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ (gastrointestinal tract of animals) และประมาณ 80-90% ของปริมาณเซโรโทนินรวมในร่างกายมนุษย์พบใน enterochromaffin cells ซึ่งเป็นเซลล์ในทางเดินอาหาร (gut) ซึ่งมันทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของทางเดินอาหาร [1][2] ส่วนเซโรโทนินในร่างกายอีก 10-20% นั้น ถูกสังเคราะห์ในระบบประสาทส่วนกลางจากเซลล์ประสาทที่สามารถสร้างเซโรโทนินได้ (serotonergic neurons) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท ซึ่งมีบทบาทหลายหน้าที่เช่น การควบคุมความหิว อารมณ์ และความโกรธ

เซโรโทนินยังพบในเห็ดและพืชผักผลไม้ต่างๆอีกด้วย

หน้าที่การทำงาน[แก้]

เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ตั้งแต่ในสัตว์ที่เพิ่งเริ่มมีการพัฒนาระบบประสาทอย่างหนอนตัวกลม (roundworm) Caenorhabditis elegans เซโรโทนินจะกระตุ้นกล้ามเนื้อที่ใช้ในการกินอาหารของมัน[3] ทั้งนเซโรโทนินยังทำหน้าที่กระตุ้นเซลล์ประสาทที่ไวต่อมัน (serotonin-sensitive neurons) ซึ่งควบคุมการรับรู้ปริมาณสารอาหารในร่างกายของสัตว์ ถ้าหนอนตัวกลมนี้ถูกเอาสารเซโรโทนินออกจากร่างกาย มันจะมีพฤติกรรมคล้ายกับการมีชีวิตในระยะที่ขาดแคลนอาหาร โดยมันจะเคลื่อนที่มากขึ้นและไม่ค่อยผสมพันธุ์และออกไข่ ซึ่งหากให้สารเซโรโทนินเข้าไป หนอนจะมีพฤติกรรมในทางตรงกันข้าม[4]

ในสัตว์ที่มีระบบประสาทเจริญกว่าหนอนตัวกลม เซโรโทนินจะถูกใช้ในการรับรู้สัญญาณที่ซับซ้อนขึ้น ในมนุษย์สารเซโรโทนินมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอารมณ์ (Mood (psychology)|mood) ความโกรธ (anger) และความก้าวร้าว (aggression) ซึ่งเราสามารถดูแนวโน้มทางพฤติกรรมของหนอนเมื่อเราใหเซโรโทนินมาเปรียบเทียบกับในมนุษย์ได้

เซโรโทนินทำหน้าที่หลายอย่างในสมอง และมีความหลากหลายในชนิดของตัวรับสารสื่อประสาท (serotonin receptors) และชนิดของตัวกลางในการส่งเซโรโทนิน serotonin transporter ซึ่งtranporter จะช่วยในการเก็บสารสื่อประสาทกลับคืน (reuptake) สู่เซลล์ประสาทก่อนหน้าsynapseนั้นๆ (presynapses) ซึ่งหากโมเลกุลเหล่านี้มีความผิดปกติจะทำให้เกิดโรคทางจิตได้ ปัจจุบันมียารักษาโรคทางประสาทหลายชนิดที่มีเป้าหมายที่ระบบการส่งกระแสประสาทที่ใช้เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท ซึ่งในตอนนี้จะเน้นการค้นคว้าเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินที่มีผลต่อโรคทางจิตเภท ซึ่งบางรายงานได้เผยว่า promoter region ของ serotonin transporter protein เป็น10%ของตัวแปรสำคัญในการทำให้เกิดนิสัยวิตกกังวล[5] และยีนนี้ยังมีผลต่อการเกิดโรคซึมเศร้า (depression) ซึ่งยังมีปัจจัยของสภาพแวดล้อมเป็นตัวแปรด้วย[6]

ระดับเซโรโทนินในสมองยังแสดงถึงระดับความก้าวร้าว (aggression) [7]และหากมีการผ่าเหล่า (mutation) ในยีนที่มีข้อมูลของ 5-HT2A receptor อาจเพิ่มความเสี่ยงในการฆ่าตัวตายได้ด้วย[8]

จากการใช้ ultimatum game เป็นโมเดลการทดลอง แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ถูกลดระดับเซโรโทนิน จะต่อต้านการปฏิบัติที่ไม่ยุติธรรมมากกว่าผู้ที่มีระดับเซโรโทนินปกติ[9]

เซโรโทนินยังมีผลต่อความอยากอาหาร (appetite) การนอนหลับ (sleep) และเมตาบอลิซึม (metabolism) ในเลือดจะมเซโรโทนินเก็บไว้ในเกล็ดเลือด (platelets) ซึ่งเกล็ดเลือดจะเก็บเซโรโทนินมาจากพลาสมา (plasma) เมื่อมีเลือดออก เกล็ดเลือดจะปล่อยสารเซโรโทนิน ซึ่งจะกระตุ้นให้หลอดเลือดเกิดการหดตัว vasoconstriction [10] ถ้า enterochromaffin cells ในระบบทางเดินอาหารได้รับสารอาหารที่ทำให้เซลล์เหล่านี้ระคายเคือง มันจะปล่อยเซโรโทนินจำนวนมากเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร เพื่อไล่อาหารออกไป ถ้าเซโรโทนินจากระบบทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเร็วเกินกว่าความสามารถในการเก็บเซโรโทนินของเกล็ดเลือด จะเกิดการกระตุ้น5HT3 receptors ในบริเวณ chemoreceptor trigger zone และทำให้อาเจียน (vomiting) [11]

เซโรโทนินยังทำหน้าที่เป็นสารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโต (growth factor) เนื่องจากคุณสมบัติในการรับรู้ระดับปริมาณสารอาหารนั่นเอง โดยถ้าตับถูกทำลาย เซลล์ตับจะเพิ่มจำนวน 5-HT2A และ 5-HT2B receptors[12] ทำใหเซโรโทนินในเลือดแม้เพียงปริมาณน้อยๆก็เพียงพอที่จะกระตุ้นการเจริญของเนื้อเยื่อตับได้[13] 5HT2B receptors ยังกระตุ้นเซลล์ osteoblasts ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างกระดูก [14] ทั้งนเซโรโทนินยังสามารถกระตุ้น osteoclasts ซึ่งสลายกระดูกด้วย[15][16]

กายวิภาคศาสตร์[แก้]

ไฟล์:Dopamineseratonin.png
Serotonin system, contrasted with dopamine system.

กายวิภาคศาสตร์ระดับมหภาค (Gross anatomy)[แก้]

เซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) เป็นแหล่งหลักในการผลิต 5-HT ในสมอง[17] ราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) คือกลุ่มเซลล์ประสาทที่แบ่งออกเป็น 9 คู่ ซึ่งกระจายตามแนวของก้านสมอง (brainstem) โดยรวมกลุ่มกันใกล้ๆกับ เรติคิวลา ฟอร์เมชัน (reticular formation) [18]

แอกซอน (Axons) ของเซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอจะรวมตัวกันทำหน้าที่เป็นแหล่งส่งเซโรโทนินไปสู่สมองส่วนต่างๆ โดยแอกซอนในส่วนท้ายของราฟีนิวคลีไอ (caudal raphe nuclei) จะไปสิ้นสุดที่บริเวณ:

ในขณะที่แอกซอนของส่วนต้นหรือส่วนหัวของราฟีนิวคลีไอ (rostral raphe nuclei) จะสิ้นสุดที่บริเวณต่างๆ เช่น:

ดังนั้น การกระตุ้นการทำงานของระบบประสาทที่หลั่งเซโรโทนิน จึงมีผลต่อระบบประสาทในหลายๆส่วน

อ้างอิง[แก้]

  1. Indiana State University
  2. [1].Serotonin tests info, Accessed May 6, 2008
  3. Timothy Niacaris,Leon Avery: "Serotonin regulates repolarization of the C. elegans pharyngeal muscle", The Journal of Experimental Biology 206, 223-231 (2003) http://jeb.biologists.org/cgi/content/full/206/2/223
  4. Supriya Srinivasan, Leila Sadegh, Ida C. Elle, Anne G.L. Christensen,Nils J. Faergeman, Kaveh Ashrafi: "Serotonin Regulates C. elegans Fat and Feeding through Independent Molecular Mechanisms", Cell Metabolism, Volume 7, Issue 6, 533-544, 4 June 2008 http://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131 (08) 00144-7
  5. Lesch, K.; Bengel, D.; Heils, A.; Sabol, S. Z.; Greenberg, B. D.; Petri, S.; Clemens, R.; Müller, J. B.; Hamer, D. H.; Murphy, D. L. (1996). "Association of Anxiety-Related Traits with a Polymorphism in the Serotonin Transporter Gene Regulatory Region". Science 274: 1527–31. doi:10.1126/science.274.5292.1527. PMID 8929413. 
  6. Caspi, A.; Sugden, K.; Moffitt, T. E.; Taylor, A.; Craig, I. W.; Harrington, W.; McClay, J.; Mill, J.; Martin, J.; Braithwaite, A.; Poulton, R. (2003). "Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene". Science 301: 386–89. doi:10.1126/science.1083968. PMID 12869766. 
  7. Caspi N, Modai I, Barak P, Waisbourd A, Zbarsky H, Hirschmann S, Ritsner M. (March 2001). "Pindolol augmentation in aggressive schizophrenic patients: a double-blind crossover randomized study". Int Clin Psychopharmacol. 16 (2): 111–5. PMID 11236069. 
  8. Basky, Greg (2 May 2000). "Suicide linked to serotonin gene". CMAJ 162 (9): 1343. 
  9. Crockett, M. J.; Clark, L.; Tabibnia, G.; Lieberman, M. D.; Robbins, T. W. (June 2008). "Serotonin modulates behavioral reactions to unfairness". Science (journal) 320 (5884): 1739. doi:10.1126/science.1155577. PMC 2504725. PMID 18535210. 
  10. Essentials of Human Anatomy & Physiology, Eighth Edition, p. 336
  11. Dolasetron
  12. Mickael Lesurtel, Rolf Graf, Boris Aleil, Diego J. Walther, Yinghua Tian, Wolfram Jochum, Christian Gachet, Michael Bader, Pierre-Alain Clavien: "Platelet-Derived Serotonin Mediates Liver Regeneration"Science 7 April 2006: Vol. 312. no. 5770, pp. 104 - 107 http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/312/5770/104
  13. Ramadhan B. Matondo, Carine Punt, Judith Homberg, Mathilda J. M. Toussaint, Ronald Kisjes, Suzanne J. A. Korporaal, Jan Willem N. Akkerman, Edwin Cuppen, Alain de Bruin: "Deletion of the serotonin transporter in rats disturbs serotonin homeostasis without impairing liver regeneration", Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 296: G963-G968, 2009. http://ajpgi.physiology.org/cgi/content/abstract/296/4/G963
  14. Collet C, Schiltz C, Geoffroy V, Maroteaux L, Launay JM, de Vernejoul MC: "The serotonin 5-HT2B receptor controls bone mass via osteoblast recruitment and proliferation," FASEB J. 2008 Feb;22 (2) :418-27 http://www.fasebj.org/cgi/content/full/22/2/418
  15. http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081126122209.htm
  16. Cell 135, 825–837, November 28, 2008
  17. Frazer, A.; and Hensler, J. G. (1999). "Understanding the neuroanatomical organization of serotonergic cells in the brain provides insight into the functions of this neurotransmitter". In Siegel, G. J.. Basic Neurochemistry. Agranoff, Bernard W.; Fisher, Stephen K.; Albers, R. Wayne; Uhler, Michael D. (Sixth ed.). Lippincott Williams and Wilkins. ISBN 0-397-51820-X. "In 1964, Dahlstrom and Fuxe (discussed in [2]), using the Falck-Hillarp technique of histofluorescence, observed that the majority of serotonergic soma are found in cell body groups, which previously had been designated as the raphe nuclei." 
  18. |The Raphe nuclei group of neurons are located along the brain stem from the labels 'Mid Brain' to 'Oblongata', centered on the pons. (See relevant image.)

ดูเพิ่ม[แก้]

แม่แบบ:Tryptamines แม่แบบ:Autacoids แม่แบบ:Neurotransmitter metabolism intermediates