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[[生理活性アミン]]の一種で、[[中枢神経系]]の[[伝達物質]]として働く。脳機能の調節において重要な役割を果たすと考えられているが、生体内の大部分（～95%）のセロトニンは末梢に存在し<ref><pubmed> 17241888 </pubmed></ref> <ref name="ref2"><pubmed> 18471139 </pubmed></ref>、[[wikipedia:vasoconstriction|血管収縮]]、[[wikipedia:JA:蠕動|腸管蠕動運動]]、[[wikipedia:JA:血小板|血小板]]凝縮などの調節因子として末梢でも多様な作用を持つ。生体内のセロトニンは[[wikipedia:JA:必須アミノ酸|必須アミノ酸]]の[[wikipedia:JA:トリプトファン|トリプトファン]]から合成され、[[小胞モノアミントランスポーター]]によって[[wikipedia:JA:細胞|細胞]]内の[[小胞]]に取り込まれる。[[開口放出]]によって細胞外に放出されたセロトニンは標的細胞の[[受容体]]を活性化してその効果を発揮し、[[セロトニントランスポーター]]によって細胞内に取り込まれる。 | [[生理活性アミン]]の一種で、[[中枢神経系]]の[[伝達物質]]として働く。脳機能の調節において重要な役割を果たすと考えられているが、生体内の大部分（～95%）のセロトニンは末梢に存在し<ref><pubmed> 17241888 </pubmed></ref> <ref name="ref2"><pubmed> 18471139 </pubmed></ref>、[[wikipedia:vasoconstriction|血管収縮]]、[[wikipedia:JA:蠕動|腸管蠕動運動]]、[[wikipedia:JA:血小板|血小板]]凝縮などの調節因子として末梢でも多様な作用を持つ。生体内のセロトニンは[[wikipedia:JA:必須アミノ酸|必須アミノ酸]]の[[wikipedia:JA:トリプトファン|トリプトファン]]から合成され、[[小胞モノアミントランスポーター]]によって[[wikipedia:JA:細胞|細胞]]内の[[小胞]]に取り込まれる。[[開口放出]]によって細胞外に放出されたセロトニンは標的細胞の[[受容体]]を活性化してその効果を発揮し、[[セロトニントランスポーター]]によって細胞内に取り込まれる。 | ||
== 生合成 == | == 生合成 == | ||
生体内のセロトニンは、トリプトファンから[[トリプトファン水酸化酵素]]（tryptophan hydoxylase、TPH）、[[芳香族L-アミノ酸脱炭酸酵素]]（aromatic L-amino acid decarboxylase、AADC）による二段階の酵素反応によって合成される。[[Image:5ht figure.jpg|frame|right|セロトニンの生合成と代謝]] AADCは[[ドーパミン]]の生合成経路でも機能する。TPHはセロトニン合成の[[wikipedia:JA:律速酵素|律速酵素]]で、TPH1とTPH2の二種類のアイソフォームが存在する。TPH1は[[腸クロム親和性細胞]]などの主に末梢のセロトニン産生細胞に、TPH２は主に中枢の[[セロトニン神経系]]の細胞に発現する。TPH1欠損マウスでは血中のセロトニン濃度が約95%低下し、TPH２欠損マウスでは中枢神経系のセロトニン含量が約95％低下し、末梢と中枢におけるそれぞれの酵素の重要性を示している。しかし、TPH１とTPH2の両方を欠損するマウスでも血中、中枢ともに数%のセロトニンは残存する<ref name="ref3"><pubmed> 18923670 </pubmed></ref>。TPHは[[テトラヒドロビオプテリン]]（Tetrahydrobiopterin、BH4）を補因子とし、BH4の欠乏はセロトニンの欠乏を伴う。BH4はドーパミン生合成に必要な[[チロシン水酸化酵素]]や[[一酸化窒素合成酵素]]の[[wikipedia:JA:補因子|補因子]]としても働き、セロトニンやドーパミンの放出に影響を及ぼすことも示されている<ref><pubmed> 21867484 </pubmed></ref>。 | 生体内のセロトニンは、トリプトファンから[[トリプトファン水酸化酵素]]（tryptophan hydoxylase、TPH）、[[芳香族L-アミノ酸脱炭酸酵素]]（aromatic L-amino acid decarboxylase、AADC）による二段階の酵素反応によって合成される。[[Image:5ht figure.jpg|frame|right|セロトニンの生合成と代謝]] AADCは[[ドーパミン]]の生合成経路でも機能する。TPHはセロトニン合成の[[wikipedia:JA:律速酵素|律速酵素]]で、TPH1とTPH2の二種類のアイソフォームが存在する。TPH1は[[腸クロム親和性細胞]]などの主に末梢のセロトニン産生細胞に、TPH２は主に中枢の[[セロトニン神経系]]の細胞に発現する。TPH1欠損マウスでは血中のセロトニン濃度が約95%低下し、TPH２欠損マウスでは中枢神経系のセロトニン含量が約95％低下し、末梢と中枢におけるそれぞれの酵素の重要性を示している。しかし、TPH１とTPH2の両方を欠損するマウスでも血中、中枢ともに数%のセロトニンは残存する<ref name="ref3"><pubmed> 18923670 </pubmed></ref>。TPHは[[テトラヒドロビオプテリン]]（Tetrahydrobiopterin、BH4）を補因子とし、BH4の欠乏はセロトニンの欠乏を伴う。BH4はドーパミン生合成に必要な[[チロシン水酸化酵素]]や[[一酸化窒素合成酵素]]の[[wikipedia:JA:補因子|補因子]]としても働き、セロトニンやドーパミンの放出に影響を及ぼすことも示されている<ref><pubmed> 21867484 </pubmed></ref>。 | ||
== 代謝 == | == 代謝 == | ||
セロトニンは[[モノアミン酸化酵素]]（monoamine oxidase、MAO）、さらに[[アルデヒド脱水素酵素]]によって代謝されて[[5-ヒドロキシインドール酢酸]]（5-hydroxyindoleacetic acid、5-HIAA）を生じる。5-HIAAの[[脳脊髄液]]中濃度が中枢セロトニン含量の間接的な指標としてしばしば用いられるが、セロトニン代謝が変化した場合、セロトニンと5-HIAA濃度は逆方向に変化するため、5-HIAA濃度はセロトニン濃度を必ずしも反映しない。MAOにはMAO<sub>A</sub>とMAO<sub>B</sub>の[[wikipedia:JA:アイソザイム|アイソザイム]]が存在し、セロトニンは主にMAO<sub>A</sub>によって代謝される<ref name="ref5"><pubmed> 10202537 </pubmed></ref>。大部分のMAO<sub>A</sub>は[[wikipedia:JA:ミトコンドリア|ミトコンドリア]]の外膜に局在しており<ref><pubmed> 8330200 </pubmed></ref>、[[グリア細胞]]にも発現が見られる<ref name="ref7"><pubmed> 3399053 </pubmed></ref>。[[wikipedia:JA:基質特異性|基質特異性]]から予想される局在とは異なり、セロトニン神経には主にMAO<sub>B</sub>が発現しておりMAO<sub>A</sub>の発現は非常に少ない<ref name="ref5" /> <ref name="ref7" />。しかし、MAO<sub>A</sub>欠損マウスでは脳のセロトニン含量が増え<ref><pubmed> 7792602 </pubmed></ref>、MAO<sub>B</sub>欠損[[マウス]]ではそのような変化は生じないため<ref><pubmed> 9326944 </pubmed></ref>、MAO<sub>A</sub>が脳内のセロトニン代謝に重要であることは間違いない。 | セロトニンは[[モノアミン酸化酵素]]（monoamine oxidase、MAO）、さらに[[アルデヒド脱水素酵素]]によって代謝されて[[5-ヒドロキシインドール酢酸]]（5-hydroxyindoleacetic acid、5-HIAA）を生じる。5-HIAAの[[脳脊髄液]]中濃度が中枢セロトニン含量の間接的な指標としてしばしば用いられるが、セロトニン代謝が変化した場合、セロトニンと5-HIAA濃度は逆方向に変化するため、5-HIAA濃度はセロトニン濃度を必ずしも反映しない。MAOにはMAO<sub>A</sub>とMAO<sub>B</sub>の[[wikipedia:JA:アイソザイム|アイソザイム]]が存在し、セロトニンは主にMAO<sub>A</sub>によって代謝される<ref name="ref5"><pubmed> 10202537 </pubmed></ref>。大部分のMAO<sub>A</sub>は[[wikipedia:JA:ミトコンドリア|ミトコンドリア]]の外膜に局在しており<ref><pubmed> 8330200 </pubmed></ref>、[[グリア細胞]]にも発現が見られる<ref name="ref7"><pubmed> 3399053 </pubmed></ref>。[[wikipedia:JA:基質特異性|基質特異性]]から予想される局在とは異なり、セロトニン神経には主にMAO<sub>B</sub>が発現しておりMAO<sub>A</sub>の発現は非常に少ない<ref name="ref5" /> <ref name="ref7" />。しかし、MAO<sub>A</sub>欠損マウスでは脳のセロトニン含量が増え<ref><pubmed> 7792602 </pubmed></ref>、MAO<sub>B</sub>欠損[[マウス]]ではそのような変化は生じないため<ref><pubmed> 9326944 </pubmed></ref>、MAO<sub>A</sub>が脳内のセロトニン代謝に重要であることは間違いない。 | ||
== セロトニントランスポーター == | == セロトニントランスポーター == | ||
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（執筆者：小林克典 担当編集委員：林康紀） | |||