血清素 其他百科词条 一种神经传递物质 5-羟色胺是一种吲哚衍生物,简称5-HT,化学式为C10H12N2O,分子量为176.22。 5-羟色胺最早是从血清中发现的,又名血清素,广泛存在于哺乳动物组织中,特别在大脑皮层质及神经突触内含量很高,它也是一种抑制性神经递质。 基本信息
作用 神经传递素(Neurotransmitter)是神经细胞用来互相传递信息的一种混合物质。这就是说,是神经之间用血清素作为相互交谈,传递信息的一种渠道。某些神经细胞用血清素,而其他神经细胞可以用不同的神经传递素。血清素会影响人的胃口、内驱力(食欲、睡眠、性)以及情绪。 药用价值 通过饮食适量提高血清素含量能改善睡眠,让人镇静,减少急躁情绪,带来愉悦感和幸福感,带给人更多快乐。 有动物实验表明,当提高5-HT在动物体内含量时,动物的互相攻击行为明显减少。 目前已知5-羟色胺与控制胃肠蠕动、敏感性和分泌有关,因而血清素已作为有潜力的胃肠疾病治疗药物。目前已知5-羟色胺受体有14类,其中5-HT1A激动剂 5-HT1B/D激动剂 5-HT2A拮抗剂 5-HT3拮抗剂和5-HT4激动剂,临床上用于治疗各种疾病。 理化性质 5-羟色胺一种吲哚衍生物。分子式C10H12N2O。普遍存在于动植物组织中。5-羟色胺能与酸作用生成结晶盐。其盐酸盐熔点167~168℃ ;苦味酸盐熔点185~189℃。5-羟色胺在脑组织中的浓度较高,它是调节神经活动的一种重要物质。有些肌体组织当受到某些药物作用时,可以释放出5- 羟色胺,例如一个利血平分子可以使受作用的组织释放出几百个5-羟色胺分子,因而产生利血平的一系列生理作用。 血清素重吸收抑制剂就是5-羟色胺重吸收抑制剂,简称SSRIs,百忧解(盐酸氟西汀)的实质,是新一类的效果好而副作用较小的抗抑郁药物。 缺乏症 很多健康问题与大脑血清素水平低有关。造成血清素减少的原因有很多,包括压力、缺乏睡眠、营养不良和缺乏锻炼等。在降低到需要数量以下时,人们就会出现注意力集中困难等问题,会间接影响个人计划和组织能力。这种情况还经常伴随压力和厌倦感,如果血清素水平进一步下降,还会引起抑郁。 其他一些与大脑血清素水平降低有关的问题还包括易怒、焦虑、疲劳、慢性疼痛和焦躁不安等。如果不采取预防措施,这些问题会随时间推移而恶化,并最终引起强迫症、慢性疲劳综合征、关节炎、纤维肌痛和轻躁狂抑郁症等疾病。患者可能会出现不必要的侵略行为和情绪波动。 增加方法 保持大脑血清素水平平衡非常重要。在血清素不足时,有必要及时补充。增加这种元素的方法包括消费大量含氨基酸丰富的食物,和服用羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)等。 血清素是由叫做色氨酸的氨基酸产生,很多食物包含它。因此简单的方法是多吃氨基酸(尤其是色氨酸)含量高的食物。 研究发现肉类和坚果等蛋白质含量丰富的食物可以提高大脑血清素水平。 明亮的光线也有助于血清素水平提高。尽管还没有科学证据,但增加日照时间对身体分泌血清素非常必要。一些研究还发现锻炼也有助于提高大脑中的色氨酸数量,这最终可以帮助提高血清素分泌。 碳水化合物对提高身体血清素水平也有帮助。鸡蛋、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。 香蕉皮营养补剂,香蕉皮中所含的血清素含量高于香蕉本身以及其他一些碳水化合物,对于补充血清素而言能起到更好的效果。 极端情况下可以采用羟色胺再摄取抑制剂帮助大脑获得足够的血清素。 控制情绪 人们常用“愤怒得失去理智”来形容一个人发怒的样子,其实这时并不一定是其大脑中没有理智,而可能是大脑中负责理智的部分缺乏一种信号物质——血清素的帮助,因此难以控制与愤怒相关的大脑部位活动。 神经细胞需借助血清素传递信息,人体通常用食物中的色氨酸来合成血清素。研究人员请一些志愿者在不同日子里分别进食富含或缺少色氨酸的食物,随后用一些图片来激起他们大脑中的愤怒情绪,用磁共振成像技术来观察大脑内部的反应。 结果显示,在缺少色氨酸并因此导致血清素含量较低时,大脑的愤怒反应更难被抑制。而对大脑活动的观察发现,在血清素含量低的时候,大脑中额叶部位和杏仁核部位之间的信号联系就会减少。杏仁核部位与愤怒情绪有关,而额叶部位发出的信号可以帮助控制这种愤怒。因此,在缺少作为“信使”的血清素时,“理智”的额叶就难以控制“愤怒”的杏仁核。本次研究最终发现了血清素在负责理智和愤怒的大脑部位之间充当信使的机制。 因此,易于发怒的人,不妨在日常生活中多吃一些富含色氨酸的食物,以增加大脑中血清素的含量。通常蛋白质含量较高的食物中都含有不少色氨酸,如大豆、鸡蛋和鸡肉等。 最新进展 2013年初,中国科学院上海药物研究所徐华强课题组、蒋华良课题组与美国斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)、北卡罗那大学的研究人员合作,在五羟色胺受体系统的配体识别机制方面取得了重要进展。两项研究论文将发表在北京时间2013年3月22日出版的《科学》(Science)杂志上。 徐华强等人还与蒋华良课题组合作,利用计算生物学手段,对五羟色胺受体系统的配体识别机制进行系统的研究归纳,深入阐述了五羟色胺受体—配体结合的分子机制。在结构测定的基础上,他们又与美国北卡罗来那大学Bryan Roth合作,利用点突变及下游信号传导的分析,揭示了五羟色胺受体亚型的信号传导特异性。 计算化学数据 1.疏水参数计算参考值(XlogP):无 2.氢键供体数量:3 3.氢键受体数量:2 4.可旋转化学键数量:2 5.互变异构体数量:9 6.拓扑分子极性表面积:62 7.重原子数量:13 8.表面电荷:0 9.复杂度:174 10.同位素原子数量:0 11.确定原子立构中心数量:0 12.不确定原子立构中心数量:0 13.确定化学键立构中心数量:0 14.不确定化学键立构中心数量:0 15.共价键单元数量:1 分子结构数据 1、 摩尔折射率:53.49 2、 摩尔体积(mol/cm):136.7 3、 等张比容(90.2K):391.3 4、 表面张力(dyne/cm):66.9 5、 极化率(10cm):21.20 形成过程 色氨酸经色氨酸羟化酶催化首先生成5-羟色氨酸,再经5-羟色氨酸脱羧酶催化成5-羟色胺。 5-羟色胺最早是从血清中发现的,又名血清素,广泛存在于哺乳动物组织中,特别在大脑皮层质及神经突触内含量很高,它也是一种抑制性神经递质。在外周组织,5-羟色胺是一种强血管收缩剂和平滑肌收缩刺激剂。在体内,5-羟色胺可以经单胺氧化酶催化成5-羟色醛以及5-羟吲哚乙酸而随尿液排出体外。 性质 5-羟色胺能与酸作用生成结晶盐。5-羟色胺在脑组织中的浓度较高,它是调节神经活动的一种重要物质。有些机体组织当受到某些药物作用时,可以释放出5-羟色胺,例如一个利血平分子可以使受作用的组织释放出几百个5-羟色胺分子,因而产生利血平的一系列生理作用。 作为自体活性物质,约90%合成和分布于肠嗜铬细胞,通常与ATP等物质一起储存于细胞颗粒内。在刺激因素作用下,5-HT从颗粒内释放、弥散到血液,并被血小板摄取和储存,储存量约占全身的8%。5-HT作为神经递质,主要分布于松果体和下丘脑,可能参与痛觉、睡眠和体温等生理功能的调节。中枢神经系统5-HT含量及功能异常可能与精神病和偏头痛等多种疾病的发病有关。 5-HT必须通过相应受体的介导才能产生作用。5-HT受体分型复杂,已发现7种5-HT受体亚型。5-HT通过激动不同的5-HT受体亚型,可具有不同的药理作用,但5-HT本身尚无临床应用价值。 利用电子方式重复经颅磁刺激(rTMS),刺激频率在1Hz(每秒1次),会使得额叶皮质多巴胺功能降低,纹状体和海马处多巴胺功能升高,降低额叶皮质5羟色胺(5-HT)2受体,增加额叶和扣带回皮质的5-HT1A受体,可以认为改变羟色胺受体分泌。 本身为一类抗抑郁药,动物实验表明5-羟色胺的缺乏与酒精依赖的形成有关,SSRls可以增加突触间隙、5-羟色胺的浓度,从而减少患者对酒的渴求程度,减少饮酒量。常用的有西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀,舍曲林等。其用量一般要高于抗抑郁用量。当酒依赖患者合并抑郁症状时,SSRls的疗效更明显,因为研究显示,抑郁症状可增加对酒的渴求。临床研究证实,氟西汀可改善重度抑郁症状,同时还可减少饮酒量和增加戒酒时间。 影响 受到最广泛研究的神经递质是5-羟色胺,它是一种能产生愉悦情绪的信使,几乎影响到大脑活动的每一个方面:从调节情绪、精力、记忆力到塑造人生观。抗抑郁药如盐酸氟西汀就是通过提高脑内5-羟色胺水平而起作用的(但是科学家们已认识到事情远没有这么简单,问题有时不仅仅出在神经递质缺乏上。新的研究着眼于神经细胞的接收装置─树突上的受体,考虑它们的数量及敏感程度是否足以正常结合并处理神经递质。如果受体没有足够的活性,信息将无法传递下去,那么不论大脑中有多少游离的神经递质都是徒劳的。受体缺陷能导致诸多的麻烦)。5-羟色胺水平较低的人群更容易发生抑郁、冲动行为、酗酒、自杀、攻击及暴力行为。科学家们甚至通过改变实验动物脑内5-羟色胺的水平使他们更具有攻击性。 有趣的是,女性大脑合成5-羟色胺的速率仅是男性的一半,这点可能有助于解释为何妇女更容易患抑郁症。随着年龄的增长,5-羟色胺作用通路的工作效率会出现下降,因为活化5-羟色胺的受体减少了。据一项研究显示,60岁与30岁的人相比,大脑中5-羟色胺特异受体的数目已减少了60%。由于5-羟色胺的效力下降,随年龄增长患抑郁症的可能性增加。 对伴抑郁的酒精使用障碍患者,SSRIs能改善焦虑和抑郁,直接减少酒精吸收达15%—20%,但某些患者服SSRIs反而增加饮酒行为。对不伴抑郁的酒精使用障碍患者,SSRIs的研究结果混乱。当SSRIs治疗酒精依赖患者时,能加重SSRIs的胃肠不良反应。减少患者对酒的渴求程度,减少饮酒量。 另外,5-羟色胺还能增强记忆力,并能保护神经元免受“兴奋神经毒素”的损害。因此充足的5-羟色胺确实能在老化过程中防止脑损害发生。 除此之外,曾在医学物理实验中,血清素在旁效应中体现了一定的致死细胞的作用。 |
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