เซโรโทนิน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เซโรโทนิน
Skeletal formula of serotonin
ข้อมูลทางคลินิก
ชื่ออื่น5-HT, 5-Hydroxytryptamine, Enteramine, Thrombocytin, 3-(β-Aminoethyl)-5-hydroxyindole, Thrombotonin
ข้อมูลทางสรีรวิทยา
เนื้อเยื่อต้นกำเนิดraphe nuclei, enterochromaffin cells
เนื้อเยื่อเป้าหมายsystem-wide
ตัวรับ5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6, 5-HT7
กระตุ้นทางอ้อม: SSRIs, MAOIs
สารต้นกำเนิด5-HTP
ชีวสังเคราะห์Aromatic L-amino acid decarboxylase
เมแทบอลิซึมMAO
ตัวบ่งชี้
  • 3-(2-Aminoethyl)-1H-indol-5-ol
เลขทะเบียน CAS
PubChem CID
IUPHAR/BPS
ChemSpider
KEGG
PDB ligand
ECHA InfoCard100.000.054
Pharmaklog.png สารานุกรมเภสัชกรรม


เซโรโทนิน
Ball-and-stick model of the serotonin molecule
ชื่อตาม IUPAC 5-Hydroxytryptamine
ชื่ออื่น 5-Hydroxytryptamine, 5-HT, Enteramine; Thrombocytin, 3-(β-Aminoethyl)-5-hydroxyindole, 3-(2-Aminoethyl)indol-5-ol, Thrombotonin
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS [50-67-9][CAS]
PubChem 5202
KEGG C00780
MeSH Serotonin
ChEBI 28790
SMILES
 
InChI
 
ChemSpider ID 5013
คุณสมบัติ
สูตรเคมี C10H12N2O
มวลต่อหนึ่งโมล 176.215 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ ผงขาว
จุดหลอมเหลว

167.7 °C, 441 K, 334 °F

จุดเดือด

416 ± 30 °C

ความสามารถละลายได้ ใน น้ำ ละลายน้ำได้เล็กน้อย
pKa 10.16 ในน้ำที่อุณหภูมิ 23.5 °C[1]
Dipole moment 2.98 D
ความอันตราย
LD50 750 mg/kg (ฉีดเข้าชั้นใต้ผิวหนัง, หนู),[2] 4500 mg/kg (ฉีดเข้าช่องท้อง, หนู),[3] 60 mg/kg (ปาก, หนู)
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
สถานีย่อย:เคมี

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 [4][5] ส่วนเซโรโทนินในร่างกายอีก 10-20% นั้น ถูกสังเคราะห์ในระบบประสาทส่วนกลางจากเซลล์ประสาทที่สามารถสร้างเซโรโทนินได้ (serotonergic neurons) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท ซึ่งมีบทบาทหลายหน้าที่เช่น การควบคุมความหิว อารมณ์ และความโกรธ

เซโรโทนินยังพบในเห็ดและพืชผักผลไม้ต่าง ๆ อีกด้วย

หน้าที่การทำงาน[แก้]

เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ตั้งแต่ในสัตว์ที่เพิ่งเริ่มมีการพัฒนาระบบประสาทอย่างหนอนตัวกลม (roundworm) Caenorhabditis elegans เซโรโทนินจะกระตุ้นกล้ามเนื้อที่ใช้ในการกินอาหารของมัน[6] ทั้งนี้เซโรโทนินยังทำหน้าที่กระตุ้นเซลล์ประสาทที่ไวต่อมัน (serotonin-sensitive neurons) ซึ่งควบคุมการรับรู้ปริมาณสารอาหารในร่างกายของสัตว์ ถ้าหนอนตัวกลมนี้ถูกเอาสารเซโรโทนินออกจากร่างกาย มันจะมีพฤติกรรมคล้ายกับการมีชีวิตในระยะที่ขาดแคลนอาหาร โดยมันจะเคลื่อนที่มากขึ้นและไม่ค่อยผสมพันธุ์และออกไข่ ซึ่งหากให้สารเซโรโทนินเข้าไป หนอนจะมีพฤติกรรมในทางตรงกันข้าม[7]

ในสัตว์ที่มีระบบประสาทเจริญกว่าหนอนตัวกลม เซโรโทนินจะถูกใช้ในการรับรู้สัญญาณที่ซับซ้อนขึ้น ในมนุษย์สารเซโรโทนินมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอารมณ์ (mood) ความโกรธ (anger) และความก้าวร้าว (aggression) ซึ่งเราสามารถดูแนวโน้มทางพฤติกรรมของหนอนเมื่อเราให้เซโรโทนินมาเปรียบเทียบกับในมนุษย์ได้

เซโรโทนินทำหน้าที่หลายอย่างในสมอง และมีความหลากหลายในชนิดของตัวรับสารสื่อประสาท (serotonin receptors) และชนิดของตัวกลางในการส่งเซโรโทนิน serotonin transporter ซึ่ง tranporter จะช่วยในการเก็บสารสื่อประสาทกลับคืน (reuptake) สู่เซลล์ประสาทก่อนหน้า synapse นั้น ๆ (presynapses) ซึ่งหากโมเลกุลเหล่านี้มีความผิดปกติจะทำให้เกิดโรคทางจิตได้ ปัจจุบันมียารักษาโรคทางประสาทหลายชนิดที่มีเป้าหมายที่ระบบการส่งกระแสประสาทที่ใช้เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท ซึ่งในตอนนี้จะเน้นการค้นคว้าเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินที่มีผลต่อโรคทางจิตเภท ซึ่งบางรายงานได้เผยว่า promoter region ของ serotonin transporter protein เป็น 10% ของตัวแปรสำคัญในการทำให้เกิดนิสัยวิตกกังวล[8] และยีนนี้ยังมีผลต่อการเกิดโรคซึมเศร้า (depression) ซึ่งยังมีปัจจัยของสภาพแวดล้อมเป็นตัวแปรด้วย[9]

ระดับเซโรโทนินในสมองยังแสดงถึงระดับความก้าวร้าว (aggression) [10]และหากมีการผ่าเหล่า (mutation) ในยีนที่มีข้อมูลของ 5-HT2A receptor อาจเพิ่มความเสี่ยงในการฆ่าตัวตายได้ด้วย[11]

จากการใช้ ultimatum game เป็นโมเดลการทดลอง แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ถูกลดระดับเซโรโทนินจะต่อต้านการปฏิบัติที่ไม่ยุติธรรมมากกว่าผู้ที่มีระดับเซโรโทนินปกติ[12]

เซโรโทนินยังมีผลต่อความอยากอาหาร (appetite) การนอนหลับ (sleep) และเมตาบอลิซึม (metabolism) ในเลือดจะมีเซโรโทนินเก็บไว้ในเกล็ดเลือด (platelets) ซึ่งเกล็ดเลือดจะเก็บเซโรโทนินมาจากพลาสมา (plasma) เมื่อมีเลือดออก เกล็ดเลือดจะปล่อยสารเซโรโทนิน ซึ่งจะกระตุ้นให้หลอดเลือดเกิดการหดตัว vasoconstriction [13] ถ้า enterochromaffin cells ในระบบทางเดินอาหารได้รับสารอาหารที่ทำให้เซลล์เหล่านี้ระคายเคือง มันจะปล่อยเซโรโทนินจำนวนมากเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร เพื่อไล่อาหารออกไป ถ้าเซโรโทนินจากระบบทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเร็วเกินกว่าความสามารถในการเก็บเซโรโทนินของเกล็ดเลือด จะเกิดการกระตุ้น5HT3 receptors ในบริเวณ chemoreceptor trigger zone และทำให้อาเจียน (vomiting) [14]

เซโรโทนินยังทำหน้าที่เป็นสารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโต (growth factor) เนื่องจากคุณสมบัติในการรับรู้ระดับปริมาณสารอาหารนั่นเอง โดยถ้าตับถูกทำลาย เซลล์ตับจะเพิ่มจำนวน 5-HT2A และ 5-HT2B receptors[15] ทำใหเซโรโทนินในเลือดแม้เพียงปริมาณน้อย ๆ ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นการเจริญของเนื้อเยื่อตับได้[16] 5HT2B receptors ยังกระตุ้นเซลล์ osteoblasts ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างกระดูก [17] ทั้งนี้ เซโรโทนินยังสามารถกระตุ้น osteoclasts ซึ่งสลายกระดูกด้วย[18][19]

กายวิภาคศาสตร์[แก้]

กายวิภาคศาสตร์ระดับมหภาค (Gross anatomy)[แก้]

เซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) เป็นแหล่งหลักในการผลิต 5-HT ในสมอง[20] ราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) คือกลุ่มเซลล์ประสาทที่แบ่งออกเป็น 9 คู่ ซึ่งกระจายตามแนวของก้านสมอง (brainstem) โดยรวมกลุ่มกันใกล้ ๆ กับ เรติคิวลา ฟอร์เมชัน (reticular formation) [21]

แอกซอน (Axons) ของเซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอจะรวมตัวกันทำหน้าที่เป็นแหล่งส่งเซโรโทนินไปสู่สมองส่วนต่าง ๆ โดยแอกซอนในส่วนท้ายของราฟีนิวคลีไอ (caudal raphe nuclei) จะไปสิ้นสุดที่บริเวณ:

ในขณะที่แอกซอนของส่วนต้นหรือส่วนหัวของราฟีนิวคลีไอ (rostral raphe nuclei) จะสิ้นสุดที่บริเวณต่าง ๆ เช่น:

ดังนั้น การกระตุ้นการทำงานของระบบประสาทที่หลั่งเซโรโทนิน จึงมีผลต่อระบบประสาทในหลาย ๆ ส่วน

อ้างอิง[แก้]

  1. Mazák K, Dóczy V, Kökösi J, Noszál B (April 2009). "Proton speciation and microspeciation of serotonin and 5-hydroxytryptophan". Chemistry & Biodiversity. 6 (4): 578–590. doi:10.1002/cbdv.200800087. PMID 19353542. S2CID 20543931.
  2. Erspamer V (1952). "Ricerche preliminari sulle indolalchilamine e sulle fenilalchilamine degli estratti di pelle di Anfibio". Ricerca Scientifica. 22: 694–702.
  3. Tammisto T (1967). "Increased toxicity of 5-hydroxytryptamine by ethanol in rats and mice". Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae. 46 (3): 382–384. PMID 5734241.
  4. Indiana State University
  5. [1].Serotonin tests info, Accessed May 6, 2008
  6. 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
  7. 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 เก็บถาวร 2011-11-20 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (08) 00144-7
  8. 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.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  9. 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.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  10. 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.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  11. Basky, Greg (2 May 2000). "Suicide linked to serotonin gene". CMAJ. 162 (9): 1343.
  12. Crockett, M. J.; Clark, L.; Tabibnia, G.; Lieberman, M. D.; Robbins, T. W. (2008). "Serotonin modulates behavioral reactions to unfairness". Science (journal). 320 (5884): 1739. doi:10.1126/science.1155577. PMC 2504725. PMID 18535210. {{cite journal}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |month= ถูกละเว้น (help)CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  13. Essentials of Human Anatomy & Physiology, Eighth Edition, p. 336
  14. Dolasetron
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081126122209.htm
  19. Cell 135, 825–837, November 28, 2008
  20. 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". ใน Siegel, G. J. (บ.ก.). 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. {{cite book}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |chapterurl= ถูกละเว้น แนะนำ (|chapter-url=) (help)CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  21. |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.)

อ่านเพิ่ม[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]