เซโรโทนิน
| ข้อมูลทางคลินิก | |
|---|---|
| ชื่ออื่น | 5-HT, 5-Hydroxytryptamine, Enteramine, Thrombocytin, 3-(β-Aminoethyl)-5-hydroxyindole, Thrombotonin |
| ข้อมูลทางสรีรวิทยา | |
| เนื้อเยื่อต้นกำเนิด | raphe nuclei, enterochromaffin cells |
| เนื้อเยื่อเป้าหมาย | system-wide |
| ตัวรับ | 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6, 5-HT7 |
| กระตุ้น | ทางอ้อม: SSRIs, MAOIs |
| สารต้นกำเนิด | 5-HTP |
| ชีวสังเคราะห์ | Aromatic L-amino acid decarboxylase |
| เมแทบอลิซึม | MAO |
| ตัวบ่งชี้ | |
| |
| เลขทะเบียน CAS | |
| PubChem CID | |
| IUPHAR/BPS | |
| ChemSpider | |
| KEGG | |
| PDB ligand | |
| ECHA InfoCard | 100.000.054 |
| เซโรโทนิน | |
|---|---|
|
| |
| ชื่อตาม IUPAC | 5-Hydroxytryptamine |
|
3-(2-Aminoethyl)-1H-indol-5-ol | |
| 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 |
| Dipole moment | 2.98 D |
| ความอันตราย | |
| LD50 | 750 mg/kg (ฉีดเข้าชั้นใต้ผิวหนัง, หนู), 4500 mg/kg (ฉีดเข้าช่องท้อง, หนู), 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) ซึ่งทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของทางเดินอาหาร ส่วนเซโรโทนินในร่างกายอีก 10-20% นั้น ถูกสังเคราะห์ในระบบประสาทส่วนกลางจากเซลล์ประสาทที่สามารถสร้างเซโรโทนินได้ (serotonergic neurons) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท ซึ่งมีบทบาทหลายหน้าที่เช่น การควบคุมความหิว อารมณ์ และความโกรธ
เซโรโทนินยังพบในเห็ดและพืชผักผลไม้ต่าง ๆ อีกด้วย
หน้าที่การทำงาน
เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ตั้งแต่ในสัตว์ที่เพิ่งเริ่มมีการพัฒนาระบบประสาทอย่างหนอนตัวกลม (roundworm) Caenorhabditis elegans เซโรโทนินจะกระตุ้นกล้ามเนื้อที่ใช้ในการกินอาหารของมัน ทั้งนี้เซโรโทนินยังทำหน้าที่กระตุ้นเซลล์ประสาทที่ไวต่อมัน (serotonin-sensitive neurons) ซึ่งควบคุมการรับรู้ปริมาณสารอาหารในร่างกายของสัตว์ ถ้าหนอนตัวกลมนี้ถูกเอาสารเซโรโทนินออกจากร่างกาย มันจะมีพฤติกรรมคล้ายกับการมีชีวิตในระยะที่ขาดแคลนอาหาร โดยมันจะเคลื่อนที่มากขึ้นและไม่ค่อยผสมพันธุ์และออกไข่ ซึ่งหากให้สารเซโรโทนินเข้าไป หนอนจะมีพฤติกรรมในทางตรงกันข้าม
ในสัตว์ที่มีระบบประสาทเจริญกว่าหนอนตัวกลม เซโรโทนินจะถูกใช้ในการรับรู้สัญญาณที่ซับซ้อนขึ้น ในมนุษย์สารเซโรโทนินมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอารมณ์ (mood) ความโกรธ (anger) และความก้าวร้าว (aggression) ซึ่งเราสามารถดูแนวโน้มทางพฤติกรรมของหนอนเมื่อเราให้เซโรโทนินมาเปรียบเทียบกับในมนุษย์ได้
เซโรโทนินทำหน้าที่หลายอย่างในสมอง และมีความหลากหลายในชนิดของตัวรับสารสื่อประสาท (serotonin receptors) และชนิดของตัวกลางในการส่งเซโรโทนิน serotonin transporter ซึ่ง transporter จะช่วยในการเก็บสารสื่อประสาทกลับคืน (reuptake) สู่เซลล์ประสาทก่อนหน้า synapse นั้น ๆ (presynapses) ซึ่งหากโมเลกุลเหล่านี้มีความผิดปกติจะทำให้เกิดโรคทางจิตได้ ปัจจุบันมียารักษาโรคทางประสาทหลายชนิดที่มีเป้าหมายที่ระบบการส่งกระแสประสาทที่ใช้เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท ซึ่งในตอนนี้จะเน้นการค้นคว้าเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินที่มีผลต่อโรคทางจิตเวช ซึ่งบางรายงานได้เผยว่า promoter region ของ serotonin transporter protein เป็น 10% ของตัวแปรสำคัญในการทำให้เกิดนิสัยวิตกกังวล และยีนนี้ยังมีผลต่อการเกิดโรคซึมเศร้า (depression) ซึ่งยังมีปัจจัยของสภาพแวดล้อมเป็นตัวแปรด้วย
ระดับเซโรโทนินในสมองยังแสดงถึงระดับความก้าวร้าว (aggression) และหากมีการผ่าเหล่า (mutation) ในยีนที่มีข้อมูลของ 5-HT2A receptor อาจเพิ่มความเสี่ยงในการฆ่าตัวตายได้ด้วย
จากการใช้ ultimatum game เป็นโมเดลการทดลอง แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ถูกลดระดับเซโรโทนินจะต่อต้านการปฏิบัติที่ไม่ยุติธรรมมากกว่าผู้ที่มีระดับเซโรโทนินปกติ
เซโรโทนินยังมีผลต่อความอยากอาหาร (appetite) การนอนหลับ (sleep) และเมตาบอลิซึม (metabolism) ในเลือดจะมีเซโรโทนินเก็บไว้ในเกล็ดเลือด (platelets) ซึ่งเกล็ดเลือดจะเก็บเซโรโทนินมาจากพลาสมา (plasma) เมื่อมีเลือดออก เกล็ดเลือดจะปล่อยสารเซโรโทนิน ซึ่งจะกระตุ้นให้หลอดเลือดเกิดการหดตัว vasoconstriction ถ้า enterochromaffin cells ในระบบทางเดินอาหารได้รับสารอาหารที่ทำให้เซลล์เหล่านี้ระคายเคือง มันจะปล่อยเซโรโทนินจำนวนมากเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร เพื่อไล่อาหารออกไป ถ้าเซโรโทนินจากระบบทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเร็วเกินกว่าความสามารถในการเก็บเซโรโทนินของเกล็ดเลือด จะเกิดการกระตุ้น 5HT3 receptors ในบริเวณ chemoreceptor trigger zone และทำให้อาเจียน (vomiting)
เซโรโทนินยังทำหน้าที่เป็นสารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโต (growth factor) เนื่องจากคุณสมบัติในการรับรู้ระดับปริมาณสารอาหารนั่นเอง โดยถ้าตับถูกทำลาย เซลล์ตับจะเพิ่มจำนวน 5-HT2A และ 5-HT2B receptors ทำใหเซโรโทนินในเลือดแม้เพียงปริมาณน้อย ๆ ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นการเจริญของเนื้อเยื่อตับได้ 5HT2B receptors ยังกระตุ้นเซลล์ osteoblasts ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างกระดูก ทั้งนี้ เซโรโทนินยังสามารถกระตุ้น osteoclasts ซึ่งสลายกระดูกด้วย
กายวิภาคศาสตร์
กายวิภาคศาสตร์ระดับมหภาค (Gross anatomy)
เซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) เป็นแหล่งหลักในการผลิต 5-HT ในสมอง ราฟีนิวคลีไอ (raphe nuclei) คือกลุ่มเซลล์ประสาทที่แบ่งออกเป็น 9 คู่ ซึ่งกระจายตามแนวของก้านสมอง (brainstem) โดยรวมกลุ่มกันใกล้ ๆ กับ เรติคิวลา ฟอร์เมชัน (reticular formation)
แอกซอน (Axons) ของเซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอจะรวมตัวกันทำหน้าที่เป็นแหล่งส่งเซโรโทนินไปสู่สมองส่วนต่าง ๆ โดยแอกซอนในส่วนท้ายของราฟีนิวคลีไอ (caudal raphe nuclei) จะไปสิ้นสุดที่บริเวณ:
- ดีพ ซีรีเบลลา นิวคลีไอ (Deep cerebellar nuclei)
- ซีรีเบลลา คอร์เทกซ์ (Cerebellar cortex)
- ไขสันหลัง (Spinal cord)
ในขณะที่แอกซอนของส่วนต้นหรือส่วนหัวของราฟีนิวคลีไอ (rostral raphe nuclei) จะสิ้นสุดที่บริเวณต่าง ๆ เช่น:
- ทาลามัส (Thalamus)
- สตริเอตัม (Striatum)
- ไฮโปทาลามัส (Hypothalamus)
- นิวเคลียส แอคคัมเบนส์ (Nucleus accumbens)
- นีโอคอร์เทกซ์ (Neocortex)
- ซิงกูเลต ไจรัส (Cingulate gyrus)
- ซิงกูลัม (Cingulum)
- ฮิปโปแคมปัส (Hippocampus)
- อะมิกดัลลา (Amygdala)
ดังนั้น การกระตุ้นการทำงานของระบบประสาทที่หลั่งเซโรโทนิน จึงมีผลต่อระบบประสาทในหลาย ๆ ส่วน
อ่านเพิ่ม
- Gutknecht L, Jacob C, Strobel A, Kriegebaum C, Müller J, Zeng Y, และคณะ (June 2007). "Tryptophan hydroxylase-2 gene variation influences personality traits and disorders related to emotional dysregulation". The International Journal of Neuropsychopharmacology. 10 (3): 309–320. doi:10.1017/S1461145706007437. PMID 17176492.
แหล่งข้อมูลอื่น
|
คอมมอนส์ มีภาพและสื่อเกี่ยวกับ: เซโรโทนิน |
- 5-Hydroxytryptamine MS Spectrum
- Serotonin bound to proteins in the PDB
- PsychoTropicalResearch Extensive reviews on serotonergic drugs and Serotonin Syndrome.
- Molecule of the Month: Serotonin at University of Bristol
- 60-Second Psych: No Fair! My Serotonin Level Is Low, Scientific American
- Serotonin Test Interpretation on ClinLab Navigator.