เซโรโตนิน

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

เซโรโทนิน

ข้อมูลทางคลินิก
ชื่ออื่น	5-HT, 5-Hydroxytryptamine, Enteramine, Thrombocytin, 3-(β-Aminoethyl)-5-hydroxyindole, Thrombotonin
ข้อมูลทางสรีรวิทยา
เนื้อเยื่อต้นกำเนิด	,
เนื้อเยื่อเป้าหมาย	system-wide
ตัวรับ	, , , , , ,
กระตุ้น	ทางอ้อม: SSRIs,
สารต้นกำเนิด
ชีวสังเคราะห์
เมแทบอลิซึม
ตัวบ่งชี้
ชื่อตามระบบ IUPAC 3-(2-Aminoethyl)-1H-indol-5-ol
เลขทะเบียน CAS	50-67-9
(PubChem) CID	5202
	5
ChemSpider	5013
	C00780
	SRO (PDBe, RCSB PDB)
	100.000.054

เซโรโทนิน

ชื่อ
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^Y
3D model ()	รูปภาพแบบโต้ตอบ
	CHEBI:28790^Y
	ChEMBL39^Y
เคมสไปเดอร์	5013^Y
	100.000.054
	5
	C00780^Y
MeSH	Serotonin
ผับเคม CID	5202
	333DO1RDJY^Y
(EPA)	DTXSID8075330
InChI=1S/C10H12N2O/c11-4-3-7-6-12-10-2-1-8(13)5-9(7)10/h1-2,5-6,12-13H,3-4,11H2^Y Key: QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N^Y InChI=1/C10H12N2O/c11-4-3-7-6-12-10-2-1-8(13)5-9(7)10/h1-2,5-6,12-13H,3-4,11H2 Key: QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYAX
C1=CC2=C(C=C1O)C(=CN2)CCN
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C10H12N2O
มวลโมเลกุล	176.215 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ	ผงขาว
จุดหลอมเหลว	167.7 องศาเซลเซียส (333.9 องศาฟาเรนไฮต์; 440.8 เคลวิน) 121–122 °C (ลิโกรอิน)
จุดเดือด	416 ± 30 °C (ที่ 760 Torr)
ละลายในน้ำ	ละลายน้ำได้เล็กน้อย
	10.16 ในน้ำที่อุณหภูมิ 23.5 °C
	2.98
ความอันตราย
ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC):
LD50 ()	750 mg/kg (ฉีดเข้าชั้นใต้ผิวหนัง, หนู), 4500 mg/kg (ฉีดเข้าช่องท้อง, หนู), 60 mg/kg (ปาก, หนู)
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	External MSDS
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa อ้างอิงกล่องข้อมูล

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) และ (aggression) ซึ่งเราสามารถดูแนวโน้มทางพฤติกรรมของหนอนเมื่อเราให้เซโรโทนินมาเปรียบเทียบกับในมนุษย์ได้

เซโรโทนินทำหน้าที่หลายอย่างในสมอง และมีความหลากหลายในชนิดของตัวรับสารสื่อประสาท (serotonin receptors) และชนิดของตัวกลางในการส่งเซโรโทนิน 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 receptor อาจเพิ่มความเสี่ยงในการฆ่าตัวตายได้ด้วย

จากการใช้ เป็นโมเดลการทดลอง แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ถูกลดระดับเซโรโทนินจะต่อต้านการปฏิบัติที่ไม่ยุติธรรมมากกว่าผู้ที่มีระดับเซโรโทนินปกติ

เซโรโทนินยังมีผลต่อความอยากอาหาร (appetite) การนอนหลับ (sleep) และเมตาบอลิซึม (metabolism) ในเลือดจะมีเซโรโทนินเก็บไว้ในเกล็ดเลือด (platelets) ซึ่งเกล็ดเลือดจะเก็บเซโรโทนินมาจากพลาสมา (plasma) เมื่อมีเลือดออก เกล็ดเลือดจะปล่อยสารเซโรโทนิน ซึ่งจะกระตุ้นให้หลอดเลือดเกิดการหดตัว vasoconstriction ถ้า enterochromaffin cells ในระบบทางเดินอาหารได้รับสารอาหารที่ทำให้เซลล์เหล่านี้ระคายเคือง มันจะปล่อยเซโรโทนินจำนวนมากเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร เพื่อไล่อาหารออกไป ถ้าเซโรโทนินจากระบบทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเร็วเกินกว่าความสามารถในการเก็บเซโรโทนินของเกล็ดเลือด จะเกิดการกระตุ้น ในบริเวณ และทำให้อาเจียน (vomiting)

เซโรโทนินยังทำหน้าที่เป็นสารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโต (growth factor) เนื่องจากคุณสมบัติในการรับรู้ระดับปริมาณสารอาหารนั่นเอง โดยถ้าตับถูกทำลาย เซลล์ตับจะเพิ่มจำนวน และ ทำใหเซโรโทนินในเลือดแม้เพียงปริมาณน้อย ๆ ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นการเจริญของเนื้อเยื่อตับได้ 5HT2B receptors ยังกระตุ้นเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างกระดูก ทั้งนี้ เซโรโทนินยังสามารถกระตุ้น ซึ่งสลายกระดูกด้วย

กายวิภาคศาสตร์

กายวิภาคศาสตร์ระดับมหภาค (Gross anatomy)

เซลล์ประสาทในราฟีนิวคลีไอ () 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 ) จะไปสิ้นสุดที่บริเวณ:

• ดีพ ซีรีเบลลา นิวคลีไอ ()
• ซีรีเบลลา คอร์เทกซ์ ()
• ไขสันหลัง (Spinal cord)

ในขณะที่แอกซอนของส่วนต้นหรือส่วนหัวของราฟีนิวคลีไอ (rostral ) จะสิ้นสุดที่บริเวณต่าง ๆ เช่น:

• ทาลามัส (Thalamus)
• สตริเอตัม ()
• ไฮโปทาลามัส (Hypothalamus)
• นิวเคลียส แอคคัมเบนส์ ()
• นีโอคอร์เทกซ์ (Neocortex)
• ซิงกูเลต ไจรัส ()
• ซิงกูลัม ()
• ฮิปโปแคมปัส (Hippocampus)
• อะมิกดัลลา (Amygdala)

ดังนั้น การกระตุ้นการทำงานของระบบประสาทที่หลั่งเซโรโทนิน จึงมีผลต่อระบบประสาทในหลาย ๆ ส่วน

อ้างอิง

1. Calculated using Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02 (©1994–2011 ACD/Labs)
2. 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.
3. Pietra S (1958). "[Indolic derivatives. II. A new way to synthesize serotonin]". Il Farmaco; Edizione Scientifica (ภาษาอิตาลี). 13 (1): 75–79. PMID 13524273.
4. (1952). "Ricerche preliminari sulle indolalchilamine e sulle fenilalchilamine degli estratti di pelle di Anfibio". Ricerca Scientifica. 22: 694–702.
5. 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.
6. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-01-10. สืบค้นเมื่อ 2009-05-31.
7. [1].Serotonin tests info, Accessed May 6, 2008
8. 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
9. 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
10. 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 ()
11. 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 ()
12. 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 ()
13. (2 May 2000). "Suicide linked to serotonin gene". . 162 (9): 1343.
14. 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.{{}}: CS1 maint: multiple names: authors list ()
15. Essentials of Human Anatomy & Physiology, Eighth Edition, p. 336
16. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2009-02-02. สืบค้นเมื่อ 2009-05-31.
17. 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
18. 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 2009-11-05 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
19. 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
20. http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081126122209.htm
21. Cell 135, 825–837, November 28, 2008
22. ; and (1999). "Understanding the neuroanatomical organization of serotonergic cells in the brain provides insight into the functions of this neurotransmitter". ใน (บ.ก.). Basic Neurochemistry. Agranoff, Bernard W.; Fisher, Stephen K.; Albers, R. Wayne; Uhler, Michael D. (Sixth ed.). Lippincott Williams and Wilkins. ISBN . 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 ()
23. |The group of are located along the brain stem from the labels 'Mid Brain' to 'Oblongata', centered on the pons. (See relevant image.)

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

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ เซโรโทนิน

• 5-Hydroxytryptamine MS Spectrum
• Serotonin bound to proteins in the
• 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,
• Serotonin Test Interpretation on ClinLab Navigator.