血清素

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血清素
IUPAC名
5-Hydroxytryptamine or
3-(2-aminoethyl)-1H-indol-5-ol
別名 5-Hydroxytryptamine, 5-HT, Enteramine; Thrombocytin, 3-(β-Aminoethyl)-5-hydroxyindole, Thrombotonin
識別
CAS號 50-67-9
PubChem 5202
ChemSpider 5013
SMILES
InChI
InChIKey QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYAX
ChEBI 28790
KEGG C00780
MeSH Serotonin
IUPHAR配體 5
性質
化學式 C10H12N2O
摩爾質量 176.215 g/mol g·mol⁻¹
外觀 White powder
熔點 121–122°C(ligroin)[1]
沸點 416 ±30.0°C(at 760 Torr)[2]
溶解性 slightly soluble
偶極矩 2.98 D
危險性
MSDS External MSDS
LD50 750 mg/kg(subcutaneous, rat),[3] 4500 mg/kg(intraperitoneal, rat),[4] 60 mg/kg(oral, rat)
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

血清素血清張力素英語Serotonin,又稱5-羥色胺,簡稱為5-HT)為單胺型神經遞質,由色氨酸經色氨酸羥化酶轉化為5-羥色氨酸,再經5-羥色氨酸脫羧酶合成於中樞神經元及動物(包含人類)消化道之腸嗜鉻細胞。血清素在大腦中的含量為總量的2%,有九成位於粘膜腸嗜珞細胞和肌間神經叢,參與腸蠕動的調節[5][6]。與腸粘膜進入血液的5-HT主要被血小板攝取。8%-9%的位於血小板中。血小板由神經外胚層發育而來,可以被看做遊走的5-HT神經末梢,或者擴大了的5-HT囊泡,具有攝取儲存5-HT的功能。因為5-HT不能透過血腦屏障,故中樞和外周可視為兩個獨立的系統。

許多真菌植物中皆含有血清素[7],而人類必須通過食物獲取色氨酸。

5-HT的影響涉及多個生理系統,特別與覺醒水平,睡眠-覺醒周期,心境食物和性行為有密切相關。有動物實驗表明,當提高血清素在動物體內含量時,動物的互相攻擊行為明顯減少。

血清素是一種抑制性神經遞質,最早於血清中發現,廣泛存在於哺乳動物組織中,在大腦皮層質及神經突觸內含量很高。在外周組織,血清素是一種強血管收縮劑和平滑肌收縮刺激劑。血清素還能增強記憶力,並能保護神經元免受「興奮神經毒素」的損害。如谷氨酸即對受損的神經細胞有很大的毒性,因此充足的血清素能在老化過程中防止腦損害發生。

作用機制[編輯]

腦幹中的中縫核是哺乳動物腦5-HT神經元密度最大的核團,大腦皮層是主要的投射區域,其中投射到額葉皮層的神經纖維最為濃密。還有槍額葉皮層以及運動皮層,主要投射來自於背側中縫核。正中縫合和背側中縫核的5-HT神經元包含高度並行的神經纖維,投射到多個終端領域。這表明那些在功能上相關的核可能接受同一組5-HT神經元甚至同一個神經元的投射。5-HT受體的現代分類是基於它的結構特徵和使用的第二信使系統。5-HT必須通過相應的受體的介導方能產生作用。5-HT受體複雜,已發現7種5-HT受體亞型。其中僅5-HT3受體與配體門控通道離子通道偶聯,其餘6種均與G蛋白偶聯,他們的結構包括7個跨膜區段,3個胞漿環和3個細胞外環。5-H通過激動不同的5-HT受體,可具有不同藥理作用。1.心血管系統 作用複雜。靜脈注射微克5-HT可引起血壓的三相反應:①短暫的降低,這與5-HT激動5-HT3受體,引起心臟負性頻率作用有關;②持續數分鐘高血壓,這是5-HT激動5-HT2受體,引起腎、肺等組織血管收縮所致;③長時間的低血壓,是骨骼肌血管舒張所致,需要血管內皮細胞的參與。此外,5-HT激動血小板5-HT2受體,可引起血小板聚集。2.平滑肌5-HT激動胃腸道平滑肌5-HT2受體或腸壁內神經節細胞5-HT4受體均可以引起胃腸道平滑肌收縮,使胃腸道張力增加,腸蠕動加快;5-HT尚可興奮支氣管平滑肌,哮喘病人對其特別敏感,但對正常人影響較小。3.神經系統 動物側腦室注射5-HT後,可引起鎮靜、嗜睡和一系列行為反應,並影響體溫調節和運動功能。蟲咬和某些植物的刺顆刺激5-HT釋放,作用於感覺神經末梢,引起癢、痛。5-HT本身尚無臨床應用價值。臨床上使用選擇性5-羥色胺再吸收抑制劑(SSRIs)和單胺氧化酶抑制劑(MAOIs)提高突觸間隙5-HT濃度以治療抑鬱強迫諸多精神徵狀。但存在著引發血清素綜合症的風險。

缺乏徵狀[編輯]

很多健康問題與大腦血清素水平低有關。造成血清素減少的原因有很多,包括壓力、缺乏睡眠營養不良和缺乏鍛煉等。在降低到需要數量以下時,人們就會出現注意力集中困難等問題,會間接影響個人計劃和組織能力。這種情況還經常伴隨壓力和厭倦感,如果血清素水平進一步下降,還會引起抑鬱

其他一些與大腦血清素水平降低有關的問題還包括易怒、焦慮、疲勞、慢性疼痛和焦躁不安等。如果不採取預防措施,這些問題會隨時間推移而惡化,並最終引起強迫症、慢性疲勞綜合征、關節炎、纖維肌痛和輕躁狂抑鬱症等疾病。患者可能會出現不必要的侵略行為和情緒波動。血清素水平較低的人群更容易發生抑鬱、衝動行為、酗酒、自殺、攻擊及暴力行為,科學家甚至通過改變實驗動物腦內血清素水平,使他們更具有攻擊性。

代謝[編輯]

血清素可以經單胺氧化酶(MAO)催化成5-羥色醛以及5-羥吲哚乙酸而隨尿液排出體外。5-HT的代謝主要是通過轉運體進行再攝取,一部分被降解另一部分被重新攝入囊泡。他的降解過程:經線粒體上的MAO,氧化脫氨基形成5羥吲哚乙醛,在經過醛脫氫酶的作用形成5-羥吲哚乙酸(5HILL)。5-羥吲哚乙酸可以作為抑鬱症患者自殺行為的預測標記。

補充[編輯]

血清素是由叫做色氨酸的胺基酸產生,因此簡單的方法是多吃胺基酸(尤其是色氨酸)含量高的食物,肉類和堅果等蛋白質含量豐富的食物可以提高大腦血清素水平。明亮的光線也有助於血清素水平提高,儘管還沒有科學證據,但增加日照時間對身體分泌血清素非常必要。碳水化合物對提高身體血清素水平也有幫助,雞蛋香蕉和胡桃等碳水化合物含量高的食物可以提高血清素水平。一些研究還發現,體育運動也有助於提高大腦中的色氨酸數量,這最終可以幫助提高血清素分泌,坐禪、丹田呼吸、嚼口香糖、以及一些有規律的相對簡單的活動都可以促進血清素的分泌。

香蕉含有維生素B6,可以提高血清素濃度,能有助於抵抗抑鬱症。

為了防治月經期由於血清素降低而引起的偏頭痛,可以在月經前一周每天攝入50毫克的維生素B6,然後在整個月經期把劑量提高到每天100毫克。維生素B6刺激產生血清素,能夠收縮血管,防止偏頭痛的發生。需要注意的是,如果過長時間每天服用50mg-2000mg的維生素B6,可能會步態不穩和雙腳麻木。

參考資料[編輯]

  1. ^ Pietra, S.;Farmaco, Edizione Scientifica 1958, Vol. 13, pp. 75–9.
  2. ^ Calculated using Advanced Chemistry Development(ACD/Labs)Software V11.02 (©1994–2011 ACD/Labs)
  3. ^ Erspamer, Vittorio. Ricerca Scientifica. 1952, 22: 694–702. 
  4. ^ Tammisto, Tapani. Annales Medicinae Experimentalis et Biologiea Fenniae. 1968, 46 (3, Pt. 2): 382–4. 
  5. ^ King MW. Serotonin. The Medical Biochemistry Page. Indiana University School of Medicine. [2009-12-01]. 
  6. ^ Berger M, Gray JA, Roth BL. The expanded biology of serotonin. Annu. Rev. Med. 2009, 60: 355–66. doi:10.1146/annurev.med.60.042307.110802. PMID 19630576. 
  7. ^ Kang K, Park S, Kim YS, Lee S, Back K. Biosynthesis and biotechnological production of serotonin derivatives. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2009, 83 (1): 27–34. doi:10.1007/s00253-009-1956-1. PMID 19308403.