เซโรโทนิน
บทความนี้อาจต้องการตรวจสอบต้นฉบับ ในด้านไวยากรณ์ รูปแบบการเขียน การเรียบเรียง คุณภาพ หรือการสะกด คุณสามารถช่วยพัฒนาบทความได้ |
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 ส่วนเซโรโทนินในร่างกายอีก 10-20% นั้น ถูกสังเคราะห์ในระบบประสาทส่วนกลางจากเซลล์ประสาทที่สามารถสร้างเซโรโทนินได้ (serotonergic neurons) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท ซึ่งมีบทบาทหลายหน้าที่เช่น การควบคุมความหิว อารมณ์ และความโกรธ
| เซโรโทนิน | |
|---|---|
| ชื่อตาม IUPAC | 5-Hydroxytryptamine or 3- (2-aminoethyl) -1H-indol-5-ol |
| เลขทะเบียน | |
| เลขทะเบียน CAS | [50-67-9][CAS] |
| PubChem | |
| MeSH | |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChemSpider ID | |
| คุณสมบัติ | |
| สูตรเคมี | C10H12N2O |
| มวลต่อหนึ่งโมล | 176.215 |
| ลักษณะทางกายภาพ | White powder |
| จุดหลอมเหลว | 167.5 C |
| หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa | |
| สถานีย่อย:เคมี | |
.svg.html){kind=link}
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 tranporter จะช่วยในการเก็บสารสื่อประสาทกลับคืน (reuptake) สู่เซลล์ประสาทก่อนหน้า synapse นั้น ๆ (presynapses) ซึ่งหากโมเลกุลเหล่านี้มีความผิดปกติจะทำให้เกิดโรคทางจิตได้ ปัจจุบันมียารักษาโรคทางประสาทหลายชนิดที่มีเป้าหมายที่ระบบการส่งกระแสประสาทที่ใช้เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาท ซึ่งในตอนนี้จะเน้นการค้นคว้าเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินที่มีผลต่อโรคทางจิตเภท 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 จะเกิดการกระตุ้น5HT3 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
อ้างอิง
- Indiana State University
- [1].Serotonin tests info, Accessed May 6, 2008
- 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
- 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 2011-11-20 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (08) 00144-7
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- Basky, Greg (2 May 2000). "Suicide linked to serotonin gene". CMAJ. 162 (9): 1343.
- 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. Unknown parameter
|month=ignored (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link) - Essentials of Human Anatomy & Physiology, Eighth Edition, p. 336
- Dolasetron
- 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
- 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
- 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
- http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081126122209.htm
- Cell 135, 825–837, November 28, 2008
- 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.
CS1 maint: multiple names: authors list (link) - |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
- PsychoTropicalResearch Extensive reviews on serotonergic drugs and Serotonin Syndrome.
- Molecule of the Month: Serotonin at University of Bristol
- Scientific America 60-Second Psych: No Fair! My Serotonin Level Is Low.
- Serotonin Test Interpretation on ClinLab Navigator.
แม่แบบ:Tryptamines แม่แบบ:Autacoids แม่แบบ:Neurotransmitter metabolism intermediates