세로토닌
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
세로토닌은 트립토판에서 유래하는 인돌아민 분자로, 생물학적 역할이 다양한 신경전달물질이다. 뇌, 혈소판, 소화기관 등에 존재하며, 수면, 체온 조절, 학습, 통증, 사회적 행동 등 다수의 생리 과정에 관여한다. 세로토닌은 세로토닌 수용체를 통해 작용하며, 다양한 약물의 표적이 되기도 한다. 또한, 여러 정서행동장애와 연관되며, 5-HTP와 같은 전구물질 형태로도 사용된다. 세로토닌 시스템은 생체 리듬 유지에 중요한 역할을 하며, 비교 생물학적 관점에서 다양한 생물체에서 중요한 역할을 수행한다.
더 읽어볼만한 페이지
- 세로토닌 - 배측봉선핵
배측봉선핵은 뇌간에 위치하며 전뇌에 세로토닌 신경 분포를 제공하는 세로토닌성 핵으로, 기억 처리 조절에 관여하고 우울증 및 자살과 관련이 있다. - 세로토닌 - 솔기핵
솔기핵은 뇌간 중심부에 위치하며 척수, 뇌간, 고위 뇌 영역과 상호작용하며 세로토닌 분비를 통해 통증 조절, 수면-각성 주기 조절 등 중추 신경계에 영향을 미치는 세포 융기 형태의 해부학적 구조이다. - 트립타민 알칼로이드 - 트립토판
트립토판은 체내 합성이 불가능하여 섭취해야 하는 필수 아미노산으로, 단백질 생합성뿐만 아니라 세로토닌, 멜라토닌, 니아신 등의 전구체로 작용하며 뇌 기능 및 정신 건강에 영향을 미치지만 과다 섭취 시 부작용 위험이 있다. - 트립타민 알칼로이드 - 부포테닌
부포테닌은 5-하이드록시-N,N-디메틸트립타민이라고도 불리는 환각 물질로, 두꺼비 피부에서 처음 분리되었으며 일부 전통 의학에서 약용으로 사용되기도 했지만 현재 여러 국가에서 규제 물질로 지정되어 있다. - 생체 아민 - 노르에피네프린
노르에피네프린은 에피네프린과 유사한 구조를 가지며 도파민으로부터 합성되어 교감신경계의 신경전달물질로 작용하고, 뇌의 청반에서 주로 생성되며 다양한 질병 및 장애와 관련이 있는 물질이다. - 생체 아민 - N-아세틸세로토닌
N-아세틸세로토닌은 세로토닌에서 합성되어 멜라토닌으로 전환되는 중간 대사물질로서, 멜라토닌 수용체 작용제, 항산화 및 항염증 효과, TrkB 수용체 활성화 등 다양한 생리 기능을 수행하며, 특히 혈액뇌장벽 통과가 용이하여 뇌 기능 연구에 중요한 역할을 한다.
세로토닌 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
---|---|
일반 정보 | |
![]() | |
IUPAC 이름 | 3-(2-아미노에틸)-1H-인돌-5-올 |
동의어 | 5-HT 5-하이드록시트립타민 엔테라민 트롬보사이틴 3-(β-아미노에틸)-5-하이드록시인돌 트롬보토닌 |
약물 유형 | 모노아민 신경전달물질 |
생성 조직 | 솔기핵 장크롬친화세포 |
표적 조직 | 전신 |
수용체 | 5-HT1 5-HT2 5-HT3 5-HT4 5-HT5 5-HT6 5-HT7 |
작용제 | SSRI (간접적) MAOI (간접적) |
전구체 | 5-HTP |
생합성 | 방향족 L-아미노산 탈카르복실화효소 |
대사 | MAO |
CAS 등록번호 | 50-67-9 |
PubChem | 5202 |
ChemSpider ID | 5013 |
KEGG | C00780 |
IUPHAR 리간드 | 5 |
PDB 리간드 | SRO |
화학식 | C10H12N2O |
분자량 | 176.215 g/mol |
외형 | 흰색 분말 |
pKa | 23.5°C 물에서 10.16 |
용해도 | 약간 용해됨 |
녹는점 | 167.7°C |
녹는점 참고 | 121–122 °C (리그로인) |
끓는점 | 416 ± 30 °C |
끓는점 참고 | (760 Torr) |
쌍극자 모멘트 | 2.98 D |
구조 | |
![]() | |
![]() | |
위험성 | |
외부 MSDS | 외부 MSDS |
LD50 | 750 mg/kg (피하, 쥐) 4500 mg/kg (복강내, 쥐) 60 mg/kg (경구, 쥐) |
관련 정보 | |
관련 질병 | 세로토닌 결핍은 우울증, 불안 장애, 강박 장애, 수면 장애, 섭식 장애 등과 관련됨 |
기능 | 기분 조절 식욕 조절 수면 조절 인지 기능 혈관 수축 혈소판 활성화 소화관 운동 조절 |
추가 정보 | |
기타 | 일부 식물에도 존재하며, 장내 미생물이 생성에 관여 |
참고자료 | 厚生労働省 e-ヘルスネット - セロトニン(せろとにん) 産経ニュース: 【知ってる?!】牛肉パワー(4)心の健康保つ栄養素も豊富 |
2. 분자 구조 및 결정 구조
생화학적으로, 인돌아민 분자는 아미노산 트립토판으로부터 유래하며, 고리의 5번 위치에 대한 (속도 제한 단계인) 수산화 반응(중간체 5-히드록시트립토판 형성)을 거친 후, 탈탄산화를 통해 세로토닌을 생성한다.[19] 에틸아민 사슬을 통해 우선적으로 선택되는 구조가 정의되며, 이는 여섯 가지의 서로 다른 구조를 만든다.[20] 세로토닌은 P212121 키랄 공간군에서 결정화되어 N-H...O 및 O-H...N 분자간 결합을 통해 세로토닌 분자 사이에 여러 가지 수소 결합 상호작용을 형성한다.[21] 세로토닌은 또한 아디페이트 세로토닌의 제약 제형을 포함한 여러 가지 염을 형성한다.[22]
2. 1. 분자 구조
생화학적으로, 인돌아민 분자는 아미노산 트립토판으로부터 유래하며, 고리의 5번 위치에 대한 (속도 제한 단계인) 수산화 반응(중간체 5-히드록시트립토판 형성)을 거친 후, 탈탄산화를 통해 세로토닌을 생성한다.[19] 에틸아민 사슬을 통해 우선적으로 선택되는 구조가 정의되며, 이는 여섯 가지의 서로 다른 구조를 만든다.[20]2. 2. 결정 구조
세로토닌은 P212121 키랄 공간군에서 결정화되어 N-H...O 및 O-H...N 분자간 결합을 통해 세로토닌 분자 사이에 여러 가지 수소 결합 상호작용을 형성한다.[21] 세로토닌은 또한 아디페이트 세로토닌의 제약 제형을 포함한 여러 가지 염을 형성한다.[22]3. 생물학적 역할
세로토닌은 필수 아미노산인 트립토판에서 5-히드록시트립토판을 거쳐 합성되며, 인체 내에는 약 10mg 존재한다. 이 중 90%는 위장관 점막, 8%는 혈소판, 그리고 2%는 뇌의 중추신경계에 분포한다.[235] 체내에서는 주로 소장의 장 크롬친화성 세포 및 장 크롬친화성 세포 유사 세포가 생산하며, 장의 연동 운동 항진에 작용한다.[235] 소화관에서 생성된 세로토닌의 일부는 혈소판에 흡수되어 혈액 응고, 혈관 수축, 통각 역치 조절, 뇌혈관 수축 활동 조절 등에 작용한다.[237] 뇌의 신경전달물질로 작용하는 세로토닌은 뇌간의 봉선핵(raphe nuclei)에서 합성된다.[235]
세로토닌은 수면,[24] 체온조절,[24] 학습과 기억,[24] 통증, 사회적 행동,[176] 성적 활동, 식사, 운동 활동, 신경 발달,[25] 그리고 생체 리듬[26]을 포함한 다수의 생리 과정에 관여한다.[23] 또한, 호르몬으로서 소화기계, 기분, 수면 각성 주기, 심혈관계, 통증 인지, 식욕 등을 조절한다.
세로토닌은 주로 수용체를 통해 작용하며, 그 효과는 이러한 수용체를 발현하는 세포와 조직에 따라 달라진다.[26] 세로토닌 수용체는 동물의 신경 세포 및 다른 세포 유형의 세포막에 위치하며, 내인성 리간드인 세로토닌과 광범위한 약물 및 환각성 약물의 효과를 매개한다.[34] 5-HT₃ 수용체를 제외한 모든 5-HT 수용체는 G 단백질 연결 수용체이며, 세포 내 세컨드 메신저 캐스케이드를 활성화한다.[34]
세로토닌성 작용은 주로 시냅스에서 5-HT의 재흡수를 통해 종결되며, 이는 시냅스전 뉴런에 있는 SERT를 통해 이루어진다.[35] 코카인, 덱스트로메토르판, 삼환계 항우울제, 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)를 포함한 다양한 약물이 5-HT 재흡수를 억제할 수 있다.[35]
세로토닌은 세로토닐화라는 비수용체 기전을 통해서도 신호를 전달하며, 이 과정에서 세로토닌은 단백질을 변형시킨다.[211] 이는 혈소판 형성 세포(혈소판)에서 GTPase 변형에 관여하여 세포외유출을 유발하며, 췌장에서 인슐린 방출에도 기여한다.[36][211] 세로토닌이 혈관 평활근 긴장도에 미치는 영향은 근육 세포의 수축 기구에 관여하는 단백질의 세로토닐화에 달려 있다.[37]
세로토닌의 대사는 모노아민 산화효소에 의한 산화를 통해 5-HIAL로 전환된 후, 알데히드 탈수소효소에 의해 5-히드록시인돌아세트산(5-HIAA)으로 산화되어 신장을 통해 배설된다.[31][32]
세로토닌 신경은 뇌줄기의 솔기핵에 위치하며, 뇌 전체에 광범위한 영향을 미친다.[46] 봉선핵에는 B1~B9로 지정된 9개의 핵이 있으며, 망상체를 중심으로 뇌간의 중앙선을 따라 위치한다.[47][48] 이들 축삭은 중추신경계의 거의 모든 부분에 도달하는 신경전달물질 시스템을 형성한다. 하부 봉선핵 뉴런 축삭은 소뇌와 척수에서 끝나고, 상부 핵 축삭은 뇌 전체로 퍼져나간다.[46] 세로토닌 핵은 전측 그룹(미측 선상핵, 배측 봉선핵, 중간 봉선핵)과 후측 그룹(큰 봉선핵, 불명확 봉선핵, 창백 봉선핵, 외측 수질 망상체)으로 나눌 수 있다.[49] 세로토닌성 경로는 감각운동 기능에 관여하며, 운동 활동, 시각 자극, 통증 조절 등에 영향을 미친다.[50][51] 후측 핵에서 나오는 세로토닌성 투사는 기분과 감정 조절에 관여한다.[52][53]
세로토닌 신경(5-HT 신경)은 각성 시 저빈도로 발사하여 표적 세포의 시냅스 간극에 세로토닌을 분비하고 각성 상태를 유지한다.[252] 서파수면으로 이행하면 활동이 약화되고, 렘수면이 되면 완전히 소실된다. 세로토닌은 뇌내 패턴 형성 기전에 의한 리듬성 운동으로 흥분하며, 각성 상태에서의 다양한 활동에 적절한 긴장을 부여한다.
세로토닌은 시냅스로 방출되어 인접 뉴런의 수상돌기, 세포체 및 시냅스전말단에 위치한 5-HT 수용체를 활성화시킨다.[256][257] 세로토닌은 식욕을 감소시키며, 5-HT2C 수용체를 차단하는 약물은 체중 증가와 관련이 있다.[54][55]
항우울제에는 세로토닌과 관련된 약물이 있으며, TCA, SSRI, SNRI, MAO 억제제가 주로 해당된다. 이들은 세로토닌의 재흡수를 억제하여 시냅스 간 세로토닌의 양을 증가시키는 것으로 여겨진다. 통증과 관련하여 연수의 봉선핵으로부터 하행성 통증 제어계에서 신경전달물질로 작용한다.[244]
세로토닌은 신경계 외부에서도 다양한 역할을 수행한다. 소화관에서는 장 운동성을 조절하고, 혈액에서는 혈소판에 저장되어 혈관 수축 및 혈액 응고 과정에 참여한다. 뼈 형성 과정에서는 뼈 세포의 성장과 분화를 조절하고, 간에서는 세포 재생을 촉진한다. 장은 장크롬친화세포로 둘러싸여 있으며, 음식물에 반응하여 세로토닌을 방출한다.[62] 자극 물질이 있으면 장크롬친화세포는 세로토닌을 더 많이 방출하여 설사를 유발하고, 혈액 내 유리 세로토닌 수치가 증가하면 구토를 유발한다.[63] 폐에는 세로토닌을 방출하는 장크롬친화세포인 신경상피소체가 있으며,[65][67] 저산소증 동안 혈관 수축 작용을 하는 것으로 보인다.[65] 세로토닌은 멜켈 세포에서도 생성된다.[68] 세로토닌 수치 변화는 골량을 조절하며,[69][70][71][72] 5-HT1B 수용체를 통해 골량을 음성적으로, 5-HT2B 수용체와 5-HT2C 수용체를 통해 양성적으로 조절한다.[73] 세로토닌은 성장 인자 역할도 하며, 간 손상은 5-HT2A 수용체와 5-HT2B 수용체의 세포 발현을 증가시켜 간의 보상성 재생을 매개한다.[84] 혈액에 존재하는 세로토닌은 세포 성장을 자극하여 간 손상을 복구한다.[85]
3. 1. 전반적인 생리적 기능
세로토닌은 수면,[24] 체온조절,[24] 학습과 기억,[24] 통증, 사회적 행동,[176][251] 성적 활동, 수유, 운동 활동, 신경 발달,[25] 그리고 생체 리듬[26]을 포함한 다수의 생리 과정에 관여한다.[23][252] 일부 무척추동물과 같은 하등 동물에서는 세로토닌이 식사 및 기타 과정을 조절한다.[205][253] 식물에서는 세로토닌 합성이 스트레스 신호와 관련이 있는 것으로 보인다.[12][27][254][255]세로토닌은 필수 아미노산인 트립토판(Tryptophan)에서 5-히드록시트립토판을 거쳐 합성된다.
인체에는 약 10mg 존재하며, 위장관 점막에 90%, 혈소판에 8%, 뇌의 중추신경계에 2% 존재한다.
체내에서는 주로 소장에 있는 장 크롬친화성 세포(Enterochromaffin cell) 및 장 크롬친화성 세포 유사 세포가 생산하며, 장의 연동 운동 항진에 작용한다.[235] 따라서, 소화관의 세로토닌이 과잉 분비되면 설사가 되고, 분비가 적으면 변비가 된다.[236]
소화관에서 생성된 세로토닌의 일부는 혈소판에 흡수되어 혈액 응고, 혈관 수축, 통각 역치 조절, 뇌혈관 수축 활동 조절 등에 작용한다.[237]
한편, 뇌의 신경전달물질로 작용하는 세로토닌(이하, 뇌내 세로토닌)은 뇌간의 봉선핵(raphe nuclei)에서 합성된다.[235] 장에서 생성된 세로토닌은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 않으므로 뇌의 뉴런에 직접 작용할 가능성은 없다. 5-히드록시트립토판은 혈액-뇌 장벽을 통과하지만 여러 가지 부작용을 나타내므로, 뇌내 세로토닌을 증가시키려면 영양학적으로는 트립토판의 섭취가 중요하다.[238]
트립토판은 혈액-뇌 장벽 통과에 있어서, 다른 LNAAs (large neutral amino acids)(발린(Valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 메티오닌(Methionine))과 공통의 수송체를 사용하여 뇌내로 들어간다. 따라서, 고단백 식사 등 LNAAs가 많은 환경에서는 트립토판이 뇌로 흡수되기 어려워지고, 뇌내 세로토닌 합성의 속도 제한 단계가 된다.[239][240]
또한, Diksic 등의 연구에 따르면 건장한 남성은 여성보다 약 52% 뇌내 세로토닌을 생성하는 능력이 높고, 세로토닌의 전구 물질인 트립토판이 결핍되면 여성의 경우 뇌내 세로토닌 합성이 남성의 4배 감소한다.[241]
뇌내 세로토닌을 생성하는 봉선핵 군은 대뇌 피질, 대뇌 변연계, 시상하부, 뇌간, 척수 등 광범위한 뇌 영역에 투사하고 있으므로, 뇌내 세로토닌이 관여하는 생리 기능은 다양하다.[242] 생체 리듬, 신경 내분비, 수면, 체온 조절 등의 생리 기능과 기분 장애, 정신 분열증, 약물 의존 등의 병태에 관여하고 있으며, 도파민(Dopamine)이나 노르아드레날린(Noradrenaline) 등의 감정적인 정보를 제어하고 정신을 안정시키는 역할을 한다.
호르몬으로서도 작용하여, 소화기계, 기분, 수면 각성 주기, 심혈관계, 통증 인지, 식욕 등을 조절한다.
3. 2. 세포 수준에서의 효과
세로토닌은 주로 수용체를 통해 작용하며, 그 효과는 이러한 수용체를 발현하는 세포와 조직에 따라 달라진다.[26]대사는 먼저 모노아민 산화효소에 의한 산화를 통해 5-히드록시인돌아세트알데히드(5-HIAL)로 전환된다.[31][32] 이어서 알데히드 탈수소효소(ALDH)에 의한 산화가 일어나 5-히드록시인돌아세트산(5-HIAA), 즉 인돌 아세트산 유도체가 생성된다. 이후 신장을 통해 배설된다.
3. 2. 1. 수용체
세로토닌 수용체는 세로토닌에 대한 수용체로, 동물의 신경 세포 및 다른 세포 유형의 세포막에 위치하며, 내인성 리간드인 세로토닌과 광범위한 약물 및 환각성 약물의 효과를 매개한다.[34] 5-HT₃ 수용체 (리간드-개폐형 이온 채널)를 제외한 모든 다른 5-HT 수용체는 G 단백질 연결 수용체 (7 막 횡단 수용체 또는 헵타헬리컬 수용체라고도 함)이며, 세포 내 세컨드 메신저 캐스케이드를 활성화한다.3. 2. 2. 작용 종료
세로토닌성 작용은 주로 시냅스에서 5-HT의 재흡수를 통해 종결된다. 이는 시냅스전 뉴런에 있는 5-HT에 대한 특이적인 모노아민 수송체인 SERT를 통해 이루어진다. 코카인, 덱스트로메토르판(거담제), 삼환계 항우울제 및 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)를 포함한 다양한 약물이 5-HT 재흡수를 억제할 수 있다. 2006년 연구에 따르면 5-HT의 시냅스 제거 상당 부분이 분자를 막을 가로질러 시냅스전 세포로 다시 운반하는 세포막 모노아민 수송체(PMAT)의 선택적 활동 때문이라는 것을 밝혔습니다.[35]SERT의 높은 친화력과는 대조적으로, PMAT는 세로토닌에 대한 명백한 ''K''m이 114 마이크로몰/L인 저친화력 수송체로 확인되었는데, 이는 SERT의 약 230배 높은 값이다. 그러나 PMAT은 비교적 낮은 세로토닌 친화력에도 불구하고 SERT보다 훨씬 높은 수송 "용량"을 가지고 있으며, "이종 발현 시스템에서 SERT와 거의 비슷한 흡수 효율을 나타냅니다."[35] 이 연구는 또한 플루옥세틴과 설트랄린과 같은 SSRI의 투여가 정상 용량보다 높게 사용될 때 PMAT 활성에 대한 억제 효과와 관련이 있을 수 있다고 시사한다. (IC50 시험에서 사용된 값은 일반적인 처방 용량보다 3~4배 높았다).
3. 2. 3. 세로토닐화
세로토닌은 세로토닐화라고 불리는 비수용체 기전을 통해서도 신호를 전달할 수 있는데, 이 기전에서 세로토닌은 단백질을 변형시킨다.[211] 이 과정은 세로토닌이 혈소판 형성 세포(혈소판)에 미치는 영향의 기저를 이루는데, 이 과정에서 세로토닌은 GTPase라는 신호 전달 효소의 변형에 관여하여, 세포외유출에 의한 소포 내용물의 방출을 유발한다.[36] 유사한 과정이 췌장에서 인슐린의 방출에도 기저가 된다.[211]세로토닌이 혈관 평활근 긴장도에 미치는 영향은 근육 세포의 수축 기구에 관여하는 단백질의 세로토닐화에 달려 있다.[37]
3. 2. 4. 세로토닌 수용체 결합 프로필
세로토닌 수용체는 세로토닌에 대한 수용체로, 동물의 신경 세포 및 다른 세포 유형의 세포막에 위치하며, 내인성 리간드인 세로토닌과 광범위한 약물 및 환각성 약물의 효과를 매개한다.[34] 5-HT₃ 수용체 (리간드-개폐형 이온 채널)를 제외한 모든 다른 5-HT 수용체는 G 단백질 연결 수용체 (7 막 횡단 수용체 또는 헵타헬리컬 수용체라고도 함)이며, 세포 내 세컨드 메신저 캐스케이드를 활성화한다.3. 3. 신경계
세로토닌은 수면, 체온조절, 학습, 기억, 고통, 사회적 행동,[251] 성관계, 수유, 동작 활동, 바이오 리듬 등 다양한 생리적 과정에 관여한다.[252] 무척추동물처럼 복잡성이 덜한 동물들에게 세로토닌은 수유와 기타 과정을 조정한다.[253] 식물에서 세로토닌 합성물은 스트레스 신호와 연결된 것으로 보인다.[254][255] 세로토닌은 인지, 기분, 불안, 정신병에 관여하지만 그 기전이 명료하지 못하다.[256][257]신경전달물질과 자폐 스펙트럼 장애(Autism Spectrum Disorder, ASD) 환자에게 미치는 영향에 관한 연구에서, 5-HT는 가장 많이 연구 대상이 되어 왔다.[258] 5-HT 신호(signaling)는 신경발생(neurogenesis), 세포 이동(cell migration)과 생존, 시냅스발생(synaptogenesis), 시냅스 가소성(synaptic plasticity) 등 신경 과정을 용이하게 한다.[258] 실험에 참가한 자폐스펙트럼장애 환자 45%는 혈액에 5-HT 농도가 높다고 한다.[258] 또한 비슷한 장애가 있는 동물들에게 수행한 연구에서는 세로토닌 과도현상(hyperserotonemia)이 분리 불안(separation distress)을 억제하는 것을 통하여, 사교적 관심에 대한 동기를 상당히 감소시킨다고 보고하였다. 이는 사회적으로 지장이 있는 자폐스펙트럼장애 환자에게 관련이 있을 수 있다.[258]
세로토닌 신경은 뇌줄기(brainstem) 가운데 솔기핵(raphe nucleus)이라는 곳에 위치하며 그 수는 수만 개 정도이다. 이는 뇌 전체 신경세포(약 150억 개)에 비해 아주 적은 수이지만 세로토닌은 뇌 전체에 광범위한 영향을 미친다. 하나의 세로토닌이 수많은 신경을 상대로 하는 모습은 오케스트라의 지휘자가 지휘봉을 휘두르며 곡 전체 분위기를 형성하는 것과 비슷할 것으로 비유할 수 있는 세로토닌 시스템을 갖는다. 구체적으로 세로토닌은 의식수준이나 건강상태 등에 영향을 미친다.
마음(컨디션, 기분 등을 포함한 개념으로 사용) 상태는
- 도파민 신경: 쾌락의 정열적 움직임, 긍정적인 마음, 성욕과 식욕 등을 관장
- 노르아드레날린 신경: 불안, 부정적 마음, 스트레스 반응 등을 관장
- 세로토닌 신경: 위의 두 가지 신경을 억제하고 너무 흥분하지도 않고 불안한 감정도 갖지 못하게 평온함을 만듦
이 세 가지 신경들이 서로 영향을 주고받으며 형성되는 것이다. 세로토닌 신경이 활성화된 사람은 평상심을 잘 유지할 수 있다는 것을 알 수 있다.
각성에는 격렬한 각성과 조용한 각성이 있다. 격렬한 각성은 노르아드레날린 신경이 연출하는 것으로서, 외부로부터의 스트레스 자극과 신체 내부 변화에 반응하여 흥분하고 대뇌피질을 강화시켜 각성수준을 올리는 것이다. 이에 반해 세로토닌이 만들어내는 조용한 각성은 스트레스 자극에는 전혀 반응을 보이지 않고 마치 좌선할 때의 각성상태와 같은 조용한 각성이다.
각성하면 세로토닌 신경은 낮은 빈도로 규칙적인 임펄스(신경이 정보를 전달할 때 사용하는 전기 신호)를 내보내는데, 이것은 차 엔진의 시동을 걸면 저속으로 규칙적인 회전이 시작되는 것과 같다. 몸을 움직이기 위한 준비상태로 만든다는 것이다. 따라서 아침에 기상과 동시에 세로토닌 신경에서 임펄스가 잘 발생하면 쉽게 일어나 상쾌한 심신상태를 맞이할 수 있다.
항중력근(중력 방향에 대항해서 서서 자세를 유지하는 데 필요한 근육: 목덜미, 척추주변, 하지 근육군 뿐만 아니라 눈꺼풀 안면의 근육군도 포함됨) 은 수면 시에는 이완된 상태로 쉬고 있다가 잠에서 깨어남과 동시에 지속적인 수축을 통해 자세나 표정을 만들게 된다. 항중력근을 직접적으로 흥분시키는 것은 척수의 운동신경으로, 세로토닌 신경은 이 운동신경에 자극을 주어 흥분 수준을 올리게 한다. 그렇게 되면 항중력근의 긴장이 높아져 척추 근육이 반듯해져 자세가 좋아지고 얼굴 표정이 팽팽해져 사람이 생기 있어 보인다.
약간의 통증에도 아픔을 호소하는 사람이 있는데, 이것은 세로토닌 신경에 문제가 있기 때문이다. 세로토닌 신경을 단련시키면 통증을 전달하는 경로를 억제하여 진통효과가 나타난다.
봉합핵의 뉴런은 뇌에서 5-HT 방출의 주요 원천이다.[46] 봉합핵에는 B1~B9로 지정된 9개의 핵이 있으며, 대부분의 세로토닌 함유 뉴런(일부 과학자들은 ''핵 라페 리네아레스''를 하나의 핵으로 그룹화함)을 포함하고 있으며, 모두 뇌간의 중앙선을 따라 위치하고 망상체를 중심으로 한다.[47][48] 봉합핵 뉴런의 축삭은 중추신경계의 거의 모든 부분에 도달하는 신경전달물질 시스템을 형성한다. 하부 봉합핵의 뉴런 축삭은 소뇌와 척수에서 끝나지만, 상부 핵의 축삭은 전체 뇌로 퍼져 나갑니다.
세로토닌 신경(5-HT 신경)의 활동 특성은 각성 시 저빈도 발사(규칙적인 3–5 Hz의 발사 활동)를 지속하여 표적 세포의 시냅스 간극에 일정량의 세로토닌을 분비하고 각성 상태를 유지하는 데 있다. 통증이나 스트레스 등 내외 환경으로부터의 각성·스트레스 자극에는 영향을 받지 않는다. 서파수면으로 이행하면 그 활동이 약화되고, 렘수면이 되면 완전히 소실된다.
뇌내 패턴 형성 기전에 의한 리듬성 운동(보행 운동, 저작 운동, 호흡 운동, 그루밍 등)으로 흥분하며, 각성 상태에서의 다양한 활동에 적절한 긴장(항중력근의 긴장이나 교감신경의 긴장 등)을 부여하는 역할이 있다. 각성 시 5-HT 신경계의 활동이 억제된 상태는 우울증이나 만성피로증후군 등의 증상을 유발하는 것으로 여겨진다.
항우울제에는 세로토닌과 관련된 약물이 있으며, TCA·SSRI·SNRI·MAO 억제제가 주로 해당된다. 세로토닌의 재흡수를 억제함으로써 시냅스 간 세로토닌의 양이 증가하는 것으로 여겨진다.
제약회사는 자사 항우울제의 광고에서 세로토닌 결핍을 정상화한다는 식으로 설명하지만, 이것은 증거에 의해 뒷받침되지 않는 비유적인 설명이다.[243]
통증과 관련하여 연수의 봉선핵으로부터의 하행성 통증 제어계에서 신경전달물질로 작용한다.[244] 봉선핵의 세포체에 존재하는 5-HT1A 수용체(오토레세프터)에 세로토닌이 작용하면 종말로부터의 세로토닌 방출이 억제된다. 이 수용체의 기능이 저하(탈감작)되면 신경 종말로부터 세로토닌 방출이 촉진된다.
GABA를 신경전달물질로 가지는 억제성 개재뉴런은 흥분성 세로토닌 수용체(5-HT2A·5-HT3)와 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1B·5-HT1C)를 가진다. 1차 뉴런의 종말은 흥분성 세로토닌 수용체(5-HT2A·5-HT3·5-HT4)와 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1A·5-HT1B·5-HT1C)를 가지며, 2차 유해 수용 뉴런은 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1A)를 가진다.
3. 3. 1. 세로토닌 신경계의 구조와 기능
세로토닌 신경은 뇌줄기(brainstem) 가운데 솔기핵(raphe nucleus)이라는 곳에 위치하며 그 수는 수만 개 정도이다. 이는 뇌 전체 신경세포(약 150억 개)에 비해 아주 적은 수이지만 세로토닌은 뇌 전체에 광범위한 영향을 미친다. 하나의 세로토닌이 수많은 신경을 상대로 하는 모습은 오케스트라의 지휘자가 지휘봉을 휘두르며 곡 전체 분위기를 형성하는 것과 비슷할 것으로 비유할 수 있는 세로토닌 시스템을 갖는다. 구체적으로 세로토닌은 의식수준이나 건강상태 등에 영향을 미친다.세로토닌 핵은 크게 두 그룹, 즉 각각 3개와 4개의 핵을 포함하는 전측(rostral) 그룹과 후측(caudal) 그룹으로 나눌 수 있다. 전측 그룹은 미측 선상핵(caudal linear nuclei, B8), 배측 봉선핵(dorsal raphe nuclei, B6 및 B7), 그리고 중간 봉선핵(median raphe nuclei, B5, B8 및 B9)으로 구성되며, 이들은 여러 피질 및 피질하 구조로 투사된다. 후측 그룹은 큰 봉선핵(nucleus raphe magnus, B3), 불명확 봉선핵(raphe obscurus nucleus, B2), 창백 봉선핵(raphe pallidus nucleus, B1) 및 외측 수질 망상체(lateral medullary reticular formation)로 구성되며, 이들은 뇌간으로 투사된다.[49]
세로토닌성 경로는 감각운동 기능에 관여하며, 운동 활동에 관여하는 피질(배측 및 중간 봉선핵), 피질하 및 척수 영역으로 투사되는 경로를 가지고 있다. 약리학적 조작은 세로토닌성 활동이 운동 활동과 함께 증가하고, 세로토닌성 뉴런의 발화율은 강한 시각 자극과 함께 증가한다는 것을 시사한다. 동물 모델은 카이네이트 신호가 망막에서 세로토닌 작용을 음성적으로 조절하며, 시각 시스템 조절에 대한 가능성을 시사한다.[50] 하행성 투사는 "하행성 억제 경로"라고 불리는 통증을 억제하는 경로를 형성하며, 섬유근육통, 편두통 및 기타 통증 질환과 항우울제의 효능과 관련이 있을 수 있다.[51]
후측 핵에서 나오는 세로토닌성 투사는 기분과 감정 조절에 관여하며, 저-[52] 또는 고세로토닌성[53] 상태는 우울증과 질병 행동에 관여할 수 있다.
세로토닌 신경(5-HT 신경)의 활동 특성은 각성 시 저빈도 발사(규칙적인 3–5 Hz의 발사 활동)를 지속하여 표적 세포의 시냅스 간극에 일정량의 세로토닌을 분비하고 각성 상태를 유지하는 데 있다. 통증이나 스트레스 등 내외 환경으로부터의 각성·스트레스 자극에는 영향을 받지 않는다. 서파수면으로 이행하면 그 활동이 약화되고, 렘수면이 되면 완전히 소실된다.
뇌내 패턴 형성 기전에 의한 리듬성 운동(보행 운동, 저작 운동, 호흡 운동, 그루밍 등)으로 흥분하며, 각성 상태에서의 다양한 활동에 적절한 긴장(항중력근의 긴장이나 교감신경의 긴장 등)을 부여하는 역할이 있다. 각성 시 5-HT 신경계의 활동이 억제된 상태는 우울증이나 만성피로증후군 등의 증상을 유발하는 것으로 여겨진다.
참고로 마음(컨디션, 기분 등을 포함한 개념으로 사용) 상태는
- 도파민 신경: 쾌락의 정열적 움직임, 긍정적인 마음, 성욕과 식욕 등을 관장
- 노르아드레날린 신경: 불안, 부정적 마음, 스트레스 반응 등을 관장
- 세로토닌 신경: 위의 두 가지 신경을 억제하고 너무 흥분하지도 않고 불안한 감정도 갖지 못하게 평온함을 만듦
이 세 가지 신경들이 서로 영향을 주고받으며 형성되는 것이다. 세로토닌 신경이 활성화된 사람은 평상심을 잘 유지할 수 있다는 것을 알 수 있다.
각성에는 격렬한 각성과 조용한 각성이 있다. 격렬한 각성은 노르아드레날린 신경이 연출하는 것으로서, 외부로부터의 스트레스 자극과 신체 내부 변화에 반응하여 흥분하고 대뇌피질을 강화시켜 각성수준을 올리는 것이다. 이에 반해 세로토닌이 만들어내는 조용한 각성은 스트레스 자극에는 전혀 반응을 보이지 않고 마치 좌선할 때의 각성상태와 같은 조용한 각성이다.
각성하면 세로토닌 신경은 낮은 빈도로 규칙적인 임펄스(신경이 정보를 전달할 때 사용하는 전기 신호)를 내보내는데, 이것은 차 엔진의 시동을 걸면 저속으로 규칙적인 회전이 시작되는 것과 같다. 몸을 움직이기 위한 준비상태로 만든다는 것이다. 따라서 아침에 기상과 동시에 세로토닌 신경에서 임펄스가 잘 발생하면 쉽게 일어나 상쾌한 심신상태를 맞이할 수 있다.
항중력근(중력 방향에 대항해서 서서 자세를 유지하는 데 필요한 근육: 목덜미, 척추주변, 하지 근육군 뿐만 아니라 눈꺼풀 안면의 근육군도 포함됨) 은 수면 시에는 이완된 상태로 쉬고 있다가 잠에서 깨어남과 동시에 지속적인 수축을 통해 자세나 표정을 만들게 된다. 항중력근을 직접적으로 흥분시키는 것은 척수의 운동신경으로, 세로토닌 신경은 이 운동신경에 자극을 주어 흥분 수준을 올리게 한다. 그렇게 되면 항중력근의 긴장이 높아져 척추 근육이 반듯해져 자세가 좋아지고 얼굴 표정이 팽팽해져 사람이 생기 있어 보인다.
약간의 통증에도 아픔을 호소하는 사람이 있는데, 이것은 세로토닌 신경에 문제가 있기 때문이다. 세로토닌 신경을 단련시키면 통증을 전달하는 경로를 억제하여 진통효과가 나타난다.
통증과 관련하여 연수의 봉선핵으로부터의 하행성 통증 제어계에서 신경전달물질로 작용한다.[244] 봉선핵의 세포체에 존재하는 5-HT1A 수용체(오토레세프터)에 세로토닌이 작용하면 종말로부터의 세로토닌 방출이 억제된다. 이 수용체의 기능이 저하(탈감작)되면 신경 종말로부터 세로토닌 방출이 촉진된다.
GABA를 신경전달물질로 가지는 억제성 개재뉴런은 흥분성 세로토닌 수용체(5-HT2A·5-HT3)와 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1B·5-HT1C)를 가진다. 1차 뉴런의 종말은 흥분성 세로토닌 수용체(5-HT2A·5-HT3·5-HT4)와 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1A·5-HT1B·5-HT1C)를 가지며, 2차 유해 수용 뉴런은 억제성 세로토닌 수용체(5-HT1A)를 가진다.
3. 3. 2. 세부 구조와 기능
세로토닌 핵은 전측(rostral) 그룹과 후측(caudal) 그룹으로 나눌 수 있다. 전측 그룹은 미측 선상핵(B8), 배측 봉선핵(B6 및 B7), 중간 봉선핵(B5, B8 및 B9)으로 구성되며, 여러 피질 및 피질하 구조로 투사된다.[49] 후측 그룹은 큰 봉선핵(B3), 불명확 봉선핵(B2), 창백 봉선핵(B1) 및 외측 수질 망상체로 구성되며, 뇌간으로 투사된다.[49]세로토닌성 경로는 감각운동 기능에 관여하며, 운동 활동에 관여하는 피질(배측 및 중간 봉선핵), 피질하 및 척수로 투사되는 경로를 가지고 있다. 약리학적 조작은 세로토닌성 활동이 운동 활동과 함께 증가하고, 세로토닌성 뉴런의 발화율은 강한 시각 자극과 함께 증가한다는 것을 시사한다. 동물 모델은 카이네이트 신호가 망막에서 세로토닌 작용을 음성적으로 조절하며, 시각 시스템 조절에 대한 가능성을 시사한다.[50] 하행성 투사는 "하행성 억제 경로"라고 불리는 통증을 억제하는 경로를 형성하며, 섬유근육통, 편두통 및 기타 통증 질환과 항우울제의 효능과 관련이 있을 수 있다.[51]
후측 핵에서 나오는 세로토닌성 투사는 기분과 감정 조절에 관여하며, 저-[52] 또는 고세로토닌성[53] 상태는 우울증과 질병 행동에 관여할 수 있다.
세로토닌 신경(5-HT 신경)의 활동 특성은 각성 시 저빈도 발사(규칙적인 3–5 Hz의 발사 활동)를 지속하여 표적 세포의 시냅스 간극에 일정량의 세로토닌을 분비하고 각성 상태를 유지하는 데 있다. 통증이나 스트레스 등 내외 환경으로부터의 각성·스트레스 자극에는 영향을 받지 않는다. 서파수면으로 이행하면 그 활동이 약화되고, 렘수면이 되면 완전히 소실된다.
통증과 관련하여 연수의 봉선핵으로부터의 하행성 통증 제어계에서 신경전달물질로 작용한다.[244]
3. 3. 3. 미세 해부학
세로토닌은 시냅스(신경세포 사이의 공간)로 방출되어 비교적 넓은 간격(>20 nm)을 확산하여 인접 뉴런의 수상돌기, 세포체 및 시냅스전말단에 위치한 5-HT 수용체를 활성화시킨다.[256][257]인간이 음식 냄새를 맡으면 도파민이 방출되어 식욕을 증가시킨다. 그러나 섭취하는 동안 방출되는 세로토닌은 도파민 생성 세포의 5-HT2C 수용체를 활성화시킨다. 이것은 도파민 방출을 중단시키므로 세로토닌은 식욕을 감소시킨다. 5-HT2C 수용체를 차단하는 약물은 신체가 더 이상 배가 고프지 않거나 영양소가 필요하지 않을 때 인식하지 못하게 하며 체중 증가[54]와 관련이 있으며, 특히 수용체 수가 적은 사람들에게서 그렇다.[55] 해마에서 5-HT2C 수용체의 발현은 일주기 리듬을 따르며,[56] 식욕이 가장 강한 아침에 정점을 보이는 복내측핵의 세로토닌 방출과 마찬가지이다.[57]
마카카에서 우점 수컷은 열등 수컷과 암컷보다 뇌 속 세로토닌 수치가 두 배 높다(5-HIAA의 농도를 뇌척수액(CSF)에서 측정). 우점 순위와 뇌척수액 세로토닌 수치는 양의 상관관계를 보이는 것으로 나타난다. 우점 수컷을 그러한 무리에서 제거하면 열등 수컷이 우점을 차지하기 위해 경쟁하기 시작한다. 새로운 우점 서열이 확립되면 새로운 우점 개체의 세로토닌 수치도 열등 수컷과 암컷의 두 배로 증가한다. 세로토닌 수치가 우점 수컷에서만 높고 우점 암컷에서는 높지 않은 이유는 아직 밝혀지지 않았다.[58]
인간의 경우, 뇌에서 5-HT1A 수용체 억제 수치는 공격성과 음의 상관관계를 보이며,[59] 5-HT2A 수용체를 암호화하는 유전자의 돌연변이는 해당 유전형을 가진 사람들의 자살 위험을 두 배로 증가시킬 수 있다.[60] 뇌의 세로토닌은 일반적으로 사용 후 분해되지 않고 세포 표면의 세로토닌 수송체에 의해 세로토닌성 뉴런에 의해 수집된다. 연구에 따르면 불안 관련 성격의 총 변이의 거의 10%는 뉴런이 어디, 언제, 얼마나 많은 세로토닌 수송체를 배치해야 하는지에 대한 변화에 달려 있다고 밝혀졌다.[61]
3. 4. 신경계 외부
세로토닌은 신경계 외부에서도 다양한 역할을 수행한다.소화관에서 세로토닌은 장 운동성을 조절하는 중요한 역할을 한다. 음식 섭취는 장 내분비세포에서 세로토닌 분비를 촉진하고, 이는 장 근육의 수축과 이완을 유도하여 음식물이 소화관을 따라 이동하도록 돕는다. 세로토닌은 또한 장 신경계와 상호작용하여 소화액 분비, 통증 감각, 구토 반사 등을 조절하는 데 관여한다.
혈액에서 세로토닌은 혈소판에 저장되어 혈관 수축 및 혈액 응고 과정에 참여한다. 혈소판이 손상된 혈관 부위에 부착되면 세로토닌을 방출하여 혈관을 수축시키고, 다른 혈액 응고 인자들과 함께 혈전을 형성하여 출혈을 멈추게 한다.
뼈 형성 과정에서 세로토닌은 뼈 세포의 성장과 분화를 조절하여 뼈 건강에 영향을 미친다. 세로토닌은 조골세포(뼈를 생성하는 세포)의 활동을 촉진하고 파골세포(뼈를 흡수하는 세포)의 생성을 억제하여 뼈 밀도를 증가시키는 효과를 나타낼 수 있다.
간에서 세로토닌은 세포 재생을 촉진하는 성장 인자 역할을 한다. 간 손상 시 세로토닌은 간세포의 증식을 유도하여 손상된 조직을 복구하고 간 기능을 회복하는 데 기여한다.
3. 4. 1. 소화관 (구토 유발)
세로토닌은 위장관 기능을 조절한다. 장은 장크롬친화세포로 둘러싸여 있으며, 이 세포들은 관강 내 음식물에 반응하여 세로토닌을 방출한다. 이로 인해 장이 음식물 주변을 수축시킨다. 장에서 혈액을 배출하는 정맥 내 혈소판은 과도한 세로토닌을 수집한다. 변비와 과민성 대장 증후군과 같은 위장 장애에는 종종 세로토닌 이상이 나타난다.[62]만약 음식물에 자극 물질이 있다면, 장크롬친화세포는 세로토닌을 더 많이 방출하여 장의 운동 속도를 높이고, 즉 설사를 유발하여 유해 물질을 장에서 배출한다. 혈소판이 흡수할 수 있는 속도보다 빠르게 혈액으로 세로토닌이 방출되면 혈액 내 유리 세로토닌 수치가 증가한다. 이는 구토중추의 5-HT3 수용체를 활성화하여 구토를 유발한다.[63] 따라서, 약물과 독소가 장벽의 장크롬친화세포에서 세로토닌 방출을 자극하면 구토를 유발할 수 있다. 장크롬친화세포는 나쁜 음식에만 반응하는 것이 아니라 방사선 조사와 항암 화학 요법에도 매우 민감하다. 5HT3을 차단하는 약물은 암 치료로 인한 메스꺼움과 구토를 조절하는 데 매우 효과적이며, 이 목적으로는 황금 표준으로 간주된다.[64]
3. 4. 2. 폐
폐[65]에는 신경상피소체 또는 기관지 쿨치츠키 세포, 또는 K 세포라고도 하는, 단독 세포 또는 군집으로 존재하는 특수한 상피세포가 포함되어 있다.[67] 이 세포들은 장에서처럼 세로토닌을 방출하는 장크롬친화세포이다.[67] 이 세포들의 기능은 아마도 저산소증 동안 혈관 수축 작용을 하는 것으로 보인다.[65]3. 4. 3. 피부
세로토닌은 촉각수용체계의 일부인 멜켈 세포에서도 생성된다.[68]3. 4. 4. 뼈 대사
마우스와 인간에서 세로토닌 수치와 신호 전달의 변화는 골량을 조절하는 것으로 나타났다.[69][70][71][72] 뇌 세로토닌이 부족한 마우스는 골감소증을 보이는 반면, 장 세로토닌이 부족한 마우스는 골밀도가 높다. 인간의 경우 혈중 세로토닌 수치 증가는 골밀도 저하의 중요한 부정적 예측 인자로 나타났다. 세로토닌은 매우 낮은 수준이지만 골세포에서도 합성될 수 있다. 세로토닌은 세 가지 서로 다른 수용체를 사용하여 골세포에 대한 작용을 매개한다. 5-HT1B 수용체를 통해 골량을 음성적으로 조절하는 반면, 5-HT2B 수용체와 5-HT2C 수용체를 통해 양성적으로 조절한다. 장 세로토닌의 생리적 역할과 병리학적 역할 사이에는 매우 미묘한 균형이 존재한다. 세로토닌의 세포외 함량 증가는 골아세포에서 복잡한 신호 전달을 유발하여 FoxO1/Creb 및 ATF4 의존성 전사 사건으로 이어진다.[73] 2008년 장 세로토닌이 골량을 조절한다는 연구 결과 이후, 골량 조절에서 장 세로토닌 합성을 조절하는 요인에 대한 기전 연구가 시작되었다. Piezo1은 장에서 RNA를 감지하고 단일 가닥 RNA(ssRNA)의 센서 역할을 하여 5-HT 생산을 조절함으로써 세로토닌 합성을 통해 이 정보를 골로 전달하는 것으로 나타났다. 마우스 ''Piezo1''의 장 상피 세포 특이적 결손은 장 연동 운동을 심각하게 방해하고 실험적 대장염을 억제하며 혈청 5-HT 수치를 억제했다. 전신성 5-HT 결핍으로 인해 ''Piezo1''의 조건부 녹아웃은 골 형성을 증가시켰다. 특히, 대변 ssRNA는 자연적인 Piezo1 리간드로 확인되었으며, ssRNA 자극에 의한 장에서의 5-HT 합성은 MyD88/TRIF 독립적인 방식으로 유도되었다. 결장에 RNase A를 주입하면 장 운동성이 억제되고 골량이 증가했다. 이러한 결과는 장 ssRNA가 전신 5-HT 수치의 주요 결정 인자임을 시사하며, ssRNA-Piezo1 축을 골 및 장 질환 치료를 위한 잠재적인 예방적 표적으로 제시한다. 2008년, 2010년, 2019년의 연구는 골량 질환 치료를 위한 세로토닌 연구의 잠재력을 열었다.[74][75]3. 4. 5. 기관 발달
세로토닌은 자원 이용 가능성을 알리는 신호 역할을 하므로, 기관 발달에 영향을 미친다. 많은 인간과 동물 연구에서 초기 생애 영양 상태가 성인기의 체지방, 혈중 지질, 혈압, 동맥경화증, 행동, 학습, 수명 등에 영향을 줄 수 있음을 보여주었다.[76][77][78] 설치류 실험에서는 신생아 시기에 SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)에 노출되면 뇌의 세로토닌 전달에 지속적인 변화를 일으켜 행동 변화를 초래한다는 것을 보여준다.[79][80] 이러한 변화는 항우울제 치료로 되돌릴 수 있다.[81] 세로토닌 수송체가 결핍된 정상 마우스와 유전자 결손 마우스를 플루옥세틴으로 치료한 결과, 과학자들은 발 충격으로부터 벗어나는 짧은 잠복기와 새로운 환경을 탐험하려는 경향과 같은 성인기의 정상적인 감정 반응이 신생아 기간 동안 활성 세로토닌 수송체에 의존한다는 것을 밝혀냈다.[82][83]인간의 세로토닌은 직접적으로 성장 인자 역할도 할 수 있다. 간 손상은 5-HT2A 수용체와 5-HT2B 수용체의 세포 발현을 증가시켜 간의 보상성 재생을 매개한다.[84] 혈액에 존재하는 세로토닌은 세포 성장을 자극하여 간 손상을 복구한다.[85]
5-HT2B 수용체는 뼈를 형성하는 골세포를 활성화한다.[86] 그러나 세로토닌은 5-HT1B 수용체를 통해 뼈모세포를 억제하기도 한다.[87]
3. 4. 6. 심혈관 성장 인자
세로토닌은 내피 산화질소 합성효소 활성화를 유발하고, 5-HT1B 수용체 매개 기전을 통해 소 혈관 내피 세포 배양에서 p44/p42 미토겐 활성화 단백질 키나제 활성화의 인산화를 자극한다.[88] 혈액에서 세로토닌은 혈소판에 의해 혈장에서 수집되어 저장된다. 따라서 손상된 조직에서 혈소판이 결합하는 모든 곳에서 출혈을 멈추게 하는 혈관 수축제 및 치유를 돕는 섬유세포 유사분열 (성장 인자)로서 활성을 나타낸다.[89]4. 정서행동장애 간의 연관성
세로토닌의 분비량이 적어져서 세로토닌 기능이 저하되면 여러 가지 정서․행동장애가 생길 수 있다. 단, 이러한 장애들은 몇 가지 상태가 여러 개월 이상 지속적으로 나타나며, 약물이나 의학적 상태 또는 주변 환경에 대한 일시적인 반응이 아니어야 한다.
- 성격장애: 인지능력이나 정서, 대인관계, 충동조절 등의 부분에서 각 개인이 속한 사회의 일반적인 사회문화적 기대에서 심하게 이탈된 행동이나 내적 경험이 지속적으로 나타나는 장애이다.
- 반사회적 성격장애: 사회의 정상적이고 일반적인 규범에 맞추지 못하고 만성적, 반복적으로 비이성적, 비도덕적, 충동적, 반사회적 또는 범죄적 행동을 하고 남의 권리를 무시하거나 침해하고 더 나아가 남을 해치는 행동 등을 나타내는 장애이다. 충동적이고 잦은 거짓말을 하는 등의 사기성을 보이며 공격성, 무책임함을 보이고 양심의 가책이 결여되어 있다. 18세 이후에 나타나고 15세 이전에는 품행장애의 증거가 있어야 한다. 이 장애를 가진 사람은 다른 이에 비하여 세로토닌의 활동수준이 비정상적으로 저하되어 있다. 이러한 세로토닌 분비 저하는 성염색체(X염색체)의 결함으로 인해 MAO라는 효소가 결핍되어 있기 때문이다. 최근 연구에는 세로토닌 자체보다는 세로토닌 전달체를 구성하는 유전자(17번 염색체: 5-HTT)의 영향을 받는다는 의견도 있다. 반대로, 최근의 연구에 따르면 세로토닌이 비정상적으로 과다 분비되었거나 남성 호르몬인 안드로겐이 높은 경우 공격적 행동에 중요한 요소가 된다. 이런 기질을 선천적으로 타고난 사람은 스트레스를 유발하는 상황에 대해 통제력이 약하기 때문에 일반적이고 평범한 스트레스에도 폭력적이고 공격적인 행동을 보일 수 있다.
- 경계선 성격장애: 정서, 자아상, 행동 및 대인관계 등에서 불안정성을 나타내고 심한 충동성을 갖는 장애이다. 모든 면에서 변동이 심하며, 불안정한 주체성으로 인해 대인관계에서도 극과 극을 오간다. 낭비, 성관계, 도박, 폭식 등에서 충동성을 보이며, 자살 충동이나 자해 행위를 반복하기도 한다. 경계선 성격장애를 가진 사람은 세로토닌 시스템이 작동하는 뇌의 앞부분, 즉 전두엽에 장애가 오거나 기능 저하가 발생하여 세로토닌 분비가 현저히 떨어진다.
- 섭식장애: 음식을 먹는 데에 있어서 심한 장애를 보이는 장애이다.
- 거식증: 현재 체중미달임에도 불구하고 체중이 증가하는 것에 대한 비정상적인 두려움을 갖고 나이와 키에 맞는 최소한의 정상체중으로 유지하는 것조차 거부하는 장애이다. 왜곡된 신체상을 가지고 있고 체중이나 몸매가 자신에 대한 평가기준에 과도한 영향을 미치며 여성의 경우 그로 인한 무월경증이 나타난다. 또한 항상 우울한 기분을 느끼고 충동적으로 행동한다. 거식증은 세로토닌 분비량에 직접적으로 영향을 받는다고 보기보다는 거식증으로 인한 우울감이 두드러지게 나타나므로 세로토닌 기능 향상을 위한 노력이 필요하다고 본다. 세로토닌 기능 활성화를 통해 우울감에서 벗어나고 긍정적이고 밝은 사고를 이끌어내어 거식증을 극복하는 데 도움을 줄 수 있다.
- 폭식증: 최소 1주일에 2회, 3개월 동안 반복적으로 일정 시간 동안 다른 사람들이 보통 먹는 양에 비해 과도하게 많은 양의 음식을 섭취하고, 먹는 것에 대한 조절 능력이 현저하게 떨어지는 장애이다. 폭식에 대한 죄책감을 덜기 위해 과도한 운동, 금식, 스스로 유도하는 구토, 이뇨제, 관장제 복용 등의 부적절한 보상 행동을 하며 왜곡된 신체상을 갖고 있고 몸매와 체중이 자기 평가에 과도하게 영향을 미친다. 세로토닌은 포만감을 느끼게 하고 음식 섭취량을 줄이려는 욕구를 일으킨다. 세로토닌이 부족하면 배고픈 상태를 유지하게 되고 달고 기름진 음식에 대한 욕구가 강해져 이로 인해 폭식을 하게 된다. 단 음식을 먹으면 세로토닌이 증가해 포만감을 느끼게 되므로 폭식을 멈추게 되는 것이다. 따라서 선택적 세로토닌 흡수 억제제(SSRI)를 통해 음식을 먹지 않아도 포만감을 느낄 수 있도록 한다.
- 불안장애: 과도한 불안과 공포를 특징으로 하는 정신 질환이다. 불안은 미래의 위협에 대한 걱정과 관련이 있으며, 근육 긴장과 경계 태세를 포함한다. 공포는 즉각적인 위협에 대한 정서적 반응으로, 싸움-도주-얼음 반응과 관련이 있다. 이러한 반응은 회피 행동을 유발할 수 있다. 불안장애는 상황에 비해 과도하거나 오래 지속되는 불안과 공포를 유발한다는 점에서 정상적인 불안감이나 공포와 다르다.
- 공황장애: 갑자기 비정기적으로 공황발작(심장박동수가 심하게 빨라지고 숨이 가쁘고 질식할 것 같은 기분이 들며 현기증, 흉부 또는 복부의 통증, 비현실감, 심한 두려움, 감각이상 등의 증상이 갑작스럽게 나타나고 10분 이내에 그 증상들이 최고조에 달하는 것)이 반복적으로 일어나고 그에 대해 심한 걱정과 특정한 행동의 변화를 보이는 장애이다. 그리고 공황장애는 우울증과 굉장히 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다. 뇌 전두엽의 이상으로 인해 세로토닌 기능이 저하되어 공황장애가 나타난다. 따라서 세로토닌의 재흡수를 억제하는 SSRI를 복용함으로써 공황장애 뿐만 아니라 주로 동반되는 우울장애 극복에도 도움을 줄 수 있다.
- 강박장애: 강박적 사고나 강박적 행동이 지속적이고 반복적으로 나타나는 장애이다. 강박적 사고란 반복적이고 지속적인 특정 사고, 충동, 심상 등을 부적절하고 침입적으로 경험하며 이로 인해 심한 불안이나 고통을 느끼는 것이다. 그리고 강박적 행동은 주로 강박적 사고에 대한 반응(강박적 사고로 인한 것은 아니다)으로, 어떤 압박감 때문에 외현적인 행동을 하거나 정신적인 활동을 하는 것이다. 이러한 강박적 행동은 고통을 예방하거나 감소시키고 강박적 사고를 중화시키기 위한 행동인데 현실적이거나 합리적이지 못한 것이다. 뇌 전두엽과 기저핵 부분의 혈류 이상으로 인해 세로토닌의 기능이 저하되거나 혹은 세로토닌 수용체의 감수성 증가가 강박장애의 원인으로 알려져 있다. 따라서 세로토닌 재흡수 억제제인 SSRI를 복용하는 것이 일차적인 처방이다.
4. 1. 우울장애
우울장애는 전반적으로 슬픈 기분, 무력감, 무능감, 고립감, 허무감, 죄책감 등을 느끼는 장애이다. 이로 인해 자살 충동, 불면증, 체중 감소, 식욕 및 성욕 감퇴, 일상에서의 즐거움과 흥미 상실 등의 특징이 나타난다.우울장애 환자는 뉴런과 뉴런 사이 신경전달물질의 활성도가 떨어져 세로토닌 수치가 낮게 나타난다. 따라서 웃음치료나 선택적 세로토닌 흡수 억제제(SSRI)의 일종인 '플루옥세틴(fluoxetine, 프로작)' 처방 등의 방법이 널리 쓰이고 있다.
4. 2. 성격장애
성격장애란 인지능력이나 정서, 대인관계, 충동조절 등의 부분에서 각 개인이 속한 사회의 일반적인 사회문화적 기대에서 심하게 이탈된 행동이나 내적 경험이 지속적으로 나타나는 장애이다.4. 2. 1. 반사회적 성격장애
반사회적 성격장애란?: 사회의 정상적이고 일반적인 규범에 맞추지 못하고 만성적, 반복적으로 비이성적, 비도덕적, 충동적, 반사회적 또는 범죄적 행동을 하고 남의 권리를 무시하거나 침해하고 더 나아가 남을 해치는 행동 등을 나타내는 장애이다. 충동적이고 잦은 거짓말을 하는 등의 사기성을 보이며 공격성, 무책임함을 보이고 양심의 가책이 결여되어 있다. 이는 18세 이후에 나타나고 15세 이전에는 품행장애의 증거가 있어야 한다.반사회적 성격장애와 세로토닌: 이 장애를 갖고 있는 사람은 다른 이에 비하여 세로토닌의 활동수준이 비정상적으로 저하 되어있다. 이러한 세로토닌 분비 저하는 성염색체(X염색체)의 결함으로 인해 MAO라는 효소가 결핍되어 있기 때문이다. 또 최근 연구에는 세로토닌 자체보다는 세로토닌 전달체를 구성하는 유전자(17번 염색체: 5-HTT)의 영향을 받는다는 의견도 있다.
세로토닌 과다의 분노양상: 최근의 연구에 따르면, 신경 생물학적 요인으로 신경전달물질인 세로토닌이 비정상적으로 과다 분비되었거나 남성 호르몬인 안드로겐이 높은 경우 공격적 행동에 중요한 요소가 된다. 이런 기질을 선천적으로 타고난 사람은 스트레스를 유발하는 상황에 대해 통제력이 약하기 때문에 일반적이고 평범한 스트레스에도 폭력적이고 공격적인 행동을 보일 수 있다.
4. 2. 2. 경계선 성격장애
경계선 성격장애란 정서, 자아상, 행동 및 대인관계 등에서 불안정성을 나타내고 심한 충동성을 갖는 장애이다. 모든 면에서 변동이 심하며, 불안정한 주체성으로 인해 대인관계에서도 극과 극을 오간다. 낭비, 성관계, 도박, 폭식 등에서 충동성을 보이며, 자살 충동이나 자해 행위를 반복하기도 한다.경계선 성격장애를 가진 사람은 세로토닌 시스템이 작동하는 뇌의 앞부분, 즉 전두엽에 장애가 오거나 기능 저하가 발생하여 세로토닌 분비가 현저히 떨어진다.
4. 3. 섭식장애
섭식장애란 음식을 먹는 데에 있어서 심한 장애를 보이는 장애이다.4. 3. 1. 신경성 식욕상실증(거식증)
거식증이란 현재 체중미달임에도 불구하고 체중이 증가하는 것에 대한 비정상적인 두려움을 갖고 나이와 키에 맞는 최소한의 정상체중으로 유지하는 것조차 거부하는 장애이다. 왜곡된 신체상을 가지고 있고 체중이나 몸매가 자신에 대한 평가기준에 과도한 영향을 미치며 여성의 경우 그로 인한 무월경증이 나타난다. 또한 항상 우울한 기분을 느끼고 충동적으로 행동한다.거식증은 세로토닌 분비량에 직접적으로 영향을 받는다고 보기보다는 거식증으로 인한 우울감이 두드러지게 나타나므로 세로토닌 기능 향상을 위한 노력이 필요하다고 본다. 세로토닌 기능 활성화를 통해 우울감에서 벗어나고 긍정적이고 밝은 사고를 이끌어내어 거식증을 극복하는 데 도움을 줄 수 있다.
4. 3. 2. 신경성 식욕항진증(폭식증)
폭식증이란 최소 1주일에 2회, 3개월 동안 반복적으로 일정 시간 동안 다른 사람들이 보통 먹는 양에 비해 과도하게 많은 양의 음식을 섭취하고, 먹는 것에 대한 조절 능력이 현저하게 떨어지는 장애이다. 폭식에 대한 죄책감을 덜기 위해 과도한 운동, 금식, 스스로 유도하는 구토, 이뇨제, 관장제 복용 등의 부적절한 보상 행동을 하며 왜곡된 신체상을 갖고 있고 몸매와 체중이 자기 평가에 과도하게 영향을 미친다.세로토닌은 포만감을 느끼게 하고 음식 섭취량을 줄이려는 욕구를 일으킨다. 세로토닌이 부족하면 배고픈 상태를 유지하게 되고 달고 기름진 음식에 대한 욕구가 강해져 이로 인해 폭식을 하게 된다. 단 음식을 먹으면 세로토닌이 증가해 포만감을 느끼게 되므로 폭식을 멈추게 되는 것이다. 따라서 선택적 세로토닌 흡수 억제제(SSRI)를 통해 음식을 먹지 않아도 포만감을 느낄 수 있도록 한다.
4. 4. 불안장애
불안장애는 과도한 불안과 공포를 특징으로 하는 정신 질환이다. 불안은 미래의 위협에 대한 걱정과 관련이 있으며, 근육 긴장과 경계 태세를 포함한다. 공포는 즉각적인 위협에 대한 정서적 반응으로, 싸움-도주-얼음 반응과 관련이 있다. 이러한 반응은 회피 행동을 유발할 수 있다. 불안장애는 상황에 비해 과도하거나 오래 지속되는 불안과 공포를 유발한다는 점에서 정상적인 불안감이나 공포와 다르다.4. 4. 1. 공황장애
공황장애란 갑자기 비정기적으로 공황발작(심장박동수가 심하게 빨라지고 숨이 가쁘고 질식할 것 같은 기분이 들며 현기증, 흉부 또는 복부의 통증, 비현실감, 심한 두려움, 감각이상 등의 증상이 갑작스럽게 나타나고 10분 이내에 그 증상들이 최고조에 달하는 것)이 반복적으로 일어나고 그에 대해 심한 걱정과 특정한 행동의 변화를 보이는 장애이다. 그리고 공황장애는 우울증과 굉장히 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다.뇌 전두엽의 이상으로 인해 세로토닌 기능이 저하되어 공황장애가 나타난다. 따라서 세로토닌의 재흡수를 억제하는 SSRI를 복용함으로써 공황장애 뿐만 아니라 주로 동반되는 우울장애 극복에도 도움을 줄 수 있다.
4. 4. 2. 강박장애
강박장애란 강박적 사고나 강박적 행동이 지속적이고 반복적으로 나타나는 장애이다. 강박적 사고란 반복적이고 지속적인 특정 사고, 충동, 심상 등을 부적절하고 침입적으로 경험하며 이로 인해 심한 불안이나 고통을 느끼는 것이다. 그리고 강박적 행동은 주로 강박적 사고에 대한 반응(강박적 사고로 인한 것은 아니다)으로, 어떤 압박감 때문에 외현적인 행동을 하거나 정신적인 활동을 하는 것이다. 이러한 강박적 행동은 고통을 예방하거나 감소시키고 강박적 사고를 중화시키기 위한 행동인데 현실적이거나 합리적이지 못한 것이다.뇌 전두엽과 기저핵 부분의 혈류 이상으로 인해 세로토닌의 기능이 저하되거나 혹은 세로토닌 수용체의 감수성 증가가 강박장애의 원인으로 알려져 있다. 따라서 세로토닌 재흡수 억제제인 SSRI를 복용하는 것이 일차적인 처방이다.
5. 세로토닌 기능을 이용한 의약품
조루증 치료제(다폭세틴)는 짧은 시간 동안 사정 중추에 세로토닌 농도를 높여 사정을 지연시킨다. 우울증 치료제(프로작, 졸로푸트, 렉사프로, 레메론 등)는 세로토닌을 활성화하거나 뇌에 더 오래 머물게 한다. 은행잎 추출물 영양제도 효과적이라고 한다. 비만 치료제(시부트라민)는 세로토닌 분비를 증가시킨다. 금연 치료제(웰부트린)는 직접 세로토닌을 증가시키지는 않지만, 노르에피네프린 증가를 통해 간접적으로 세로토닌을 증가시키고 식욕과 흡연 충동을 억제한다. 과민성 대장증후군 치료제(젤막, 로트로넥스)는 장 내 세로토닌 수용체에 작용해 장운동을 개선시킨다.
세로토닌 시스템을 표적으로 하는 여러 종류의 약물이 있는데, 여기에는 일부 항우울제, 항불안제, 항정신병제, 진통제, 편두통 치료제, 항구토제, 식욕억제제, 항경련제는 물론 환각제와 엔탁토젠도 포함된다.
6. 세로토닌과 생체주기
생체리듬은 인체의 한정된 자원의 한계를 전제하며, 따라서 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 등 신경전달물질을 매우 복잡하고 정교하게 경쟁하에 사용해야 할 뿐만 아니라 이들의 균형을 유지하는 항상성에 에너지를 쏟고 있다. 휴식과 음식 섭취, 그리고 걷기 운동과 같은 신체 활동은 이러한 생체 주기를 안정되게 유지하는 필수적인 요인으로 알려져 있다. 또한 뇌 유도성 신경영양인자의 맥락에서처럼 '새로운 학습'(new learning)도 주요한 요인으로 보고되고 있다.[259][260]
7. 5-HTP
5-HTP(5-Hydroxytryptophan) 또는 옥시트립탄(oxitriptan)은 세로토닌(5-HT)의 전구물질이다.[90] 휴지 상태에서 세로토닌은 시냅스 전 뉴런의 소포 내에 저장된다. 신경 충격에 의해 자극되면, 세로토닌은 신경전달물질로서 시냅스로 방출되어, 시냅스 후 수용체에 가역적으로 결합하여 시냅스 후 뉴런에 신경 충격을 유발한다. 세로토닌은 또한 시냅스 전 뉴런의 자가 수용체에 결합하여 세로토닌의 합성 및 방출을 조절할 수 있다. 일반적으로 세로토닌은 작용을 멈추기 위해 시냅스 전 뉴런으로 재흡수된 후, 모노아민 산화효소에 의해 재사용되거나 분해된다.[90]
모노아민 산화효소 억제제(MAOI)는 모노아민 신경전달물질(세로토닌 포함)의 분해를 막아 뇌에서 신경전달물질의 농도를 증가시킨다. MAOI 치료는 고혈압 위기를 포함한 많은 부작용과 관련이 있으며, 티라민 함량이 높은 음식과 특정 약물에 의해 유발될 수 있다. 일부 약물은 세로토닌의 재흡수를 억제하여 시냅스 간극에 더 오래 머물도록 한다. 삼환계 항우울제(TCA)는 세로토닌과 노르에피네프린의 재흡수를 모두 억제한다. 새로운 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 부작용이 적고 다른 약물과의 상호작용이 적다.[91] 특정 SSRI 약물은 초기 증가에도 불구하고 만성 사용 후 기준치 이하로 세로토닌 수치를 낮추는 것으로 나타났다.[92] ''5-HTTLPR'' 유전자는 뇌에서 세로토닌 수송체의 수를 결정하며, 세로토닌 수송체가 많을수록 세로토닌성 신호의 지속 시간과 크기가 감소한다.[93] 더 많은 세로토닌 수송체가 형성되도록 하는 5-HTTLPR 다형성(l/l)은 우울증과 불안에 대해 더 강한 회복력을 갖는 것으로 나타났다.[94][95] 우울증과 불안 장애 치료 외에도, 특정 세로토닌성 항우울제는 섬유근육통, 신경병성 통증, 만성 피로 증후군 치료에도 승인되어 사용된다.[96][97]
부스피론과 탄도스피론과 같은 아자피론 계열의 항불안제는 세로토닌 5-HT1A 수용체 작용제로 작용한다.[98][99] 많은 항정신병약물들은 세로토닌 수용체에 결합하여 조절 작용을 한다. 특히 5-HT1A 수용체, 5-HT2A 수용체, 5-HT2B 수용체, 5-HT2C 수용체, 5-HT6 수용체, 5-HT7 수용체 등에 작용한다.[100][101] 세로토닌 5-HT1A 수용체의 활성화와 세로토닌 5-HT2A 수용체의 차단은 이러한 약물의 치료적 항정신병 효과에 기여할 수 있다. 반면, 세로토닌 5-HT2C 수용체 길항 작용은 항정신병약의 부작용과 관련이 있다.[100][101]
편두통 치료제는 트립탄 계열 약물(예: 수마트립탄)과 같이 세로토닌 5-HT1B, 5-HT1D 및/또는 5-HT1F 수용체의 작용제로 작용한다.[102][103] 초기 편두통 치료제는 에르골린 유도체 및 맥각 관련 약물(예: 맥각정(ergotamine), 디히드로에르고타민(dihydroergotamine), 메티세르기드(methysergide)) 등이 있었는데, 이들은 비선택적 세로토닌 수용체 작용제로 작용한다.[103][104][105] 5-HT3 수용체 길항제인 온단세트론(ondansetron), 그라니세트론(granisetron), 트로피세트론(tropisetron) 등은 중요한 항구토제이다.[106][107] 이 약물들은 특히 세포독성 약물을 사용하는 항암 화학요법 중 발생하는 구역 및 구토 치료에 중요하며, 수술 후 구역 및 구토 치료에도 사용된다.[106][107]
일부 세로토닌 방출 촉진제, 세로토닌 재흡수 억제제, 또는 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제(예: 펜플루라민(fenfluramine), 덱스펜플루라민(dexfenfluramine), 클로르펜터민(chlorphentermine), 시부트라민(sibutramine), 로르카세린(lorcaserin))은 과체중 또는 비만 치료에서 체중 감량을 목적으로 식욕 억제제로 승인되어 사용되었다.[108][109][110][111][112] 위에 언급된 약제 중 일부는 심장 섬유증이나 폐 고혈압과 같은 독성으로 인해 시장에서 철회되었다.[112] 판매 중지되었던 식욕억제제 펜플루라민은 드라베 증후군 및 렌녹스-가스토 증후군과 같은 특정 희귀 형태의 간질의 발작 치료를 위한 항경련제로 재도입되었다.[113] 로르카세린, 벡시카세린, BMB-101과 같은 선택적 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제도 이러한 용도로 개발 중이다.[113][114][115][116]
세로토닌성 환각제는 실로시빈(실로시빈 버섯에 존재), 디메틸트립타민(DMT)(아야와스카에 존재), 리세르그산 디에틸아미드(LSD), 메스칼린(페요테 선인장에 존재), 그리고 5-MeO-DMT(''Anadenanthera'' 나무와 ''Bufo alvarius'' 두꺼비에 존재)와 같은 약물을 포함하며, 비선택적 작용제로 세로토닌 수용체의 아고니스트이며, 특히 세로토닌 5-HT2A 수용체의 활성화를 통해 환각 효과를 매개한다.[117][118][119] 이는 세로토닌 5-HT2A 수용체 길항제 및 소위 "트립 킬러"인 케탄세린이 인간에서 세로토닌성 환각제의 환각 효과를 차단한다는 사실 등 많은 연구 결과를 통해 입증되었다.[117][118][120] 실로신, DMT, 5-MeO-DMT와 같은 일부 세로토닌성 환각제는 치환 트립타민이며, 세로토닌과 매우 유사한 화학 구조를 가지고 있다.[119] 세로토닌 자체는 세로토닌 5-HT2A 수용체 작용제로 작용하지만, 비환각성으로 여겨진다.[122] 세로토닌성 환각제의 환각 효과는 전전두피질(mPFC)의 피질 뉴런 집단에서 발현되는 세로토닌 5-HT2A 수용체의 활성화에 의해 매개되는 것으로 보인다.[121][122] 이러한 세로토닌 5-HT2A 수용체는 대부분의 세로토닌 및 관련 수용체와 달리 세포내에 발현된다.[121][122] 또한, 이를 포함하는 뉴런은 일반적으로 세포외 공간에서 뉴런 내부의 세포내 공간으로 세로토닌을 수송하는 세로토닌 수송체(SERT)의 발현이 결핍되어 있다.[121][122] 세로토닌 자체는 SERT 없이는 세로토닌성 뉴런에 들어갈 수 없을 정도로 너무 친수성이므로, 이러한 세로토닌 5-HT2A 수용체는 세로토닌이 접근할 수 없다.[121][122] 반대로, 세로토닌성 환각제는 세로토닌보다 더 소수성이며 이러한 뉴런에 쉽게 들어간다.[121][122] 세로토닌이 환각 효과를 나타내지 않는 이유를 설명하는 것 외에도, 이러한 발견은 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 및 기타 다양한 유형의 세로토닌성 약물과 같이 세로토닌 수치를 증가시키는 약물이 환각 효과를 생성하지 않는 이유를 설명할 수 있다.[121][122] 이러한 전전두피질 뉴런에서 SERT의 인위적 발현은 일반적으로 환각과 유사한 효과를 나타내지 않는 세로토닌 방출제 ''파라''-클로로암페타민(PCA)이 동물에서 환각과 유사한 효과를 생성할 수 있게 했다.[122] 세로토닌 자체는 비환각성이지만, 세로토닌 전구체인 트립토판이나 5-히드록시트립토판(5-HTP)의 매우 고용량을 투여하거나 뇌에 직접 고용량의 세로토닌을 뇌실내 주입하면 동물에서 환각과 유사한 효과를 생성할 수 있다.[123][124][125] 이러한 환각과 유사한 효과는 세로토닌 및 기타 내인성 트립타민을 ''N''-메틸화된 트립타민(예: ''N''-메틸세로토닌(NMS; 노르부포테닌), 부포테닌(5-히드록시-''N'',''N''-디메틸트립타민; 5-HO-DMT), ''N''-메틸트립타민(NMT), 그리고 ''N'',''N''-디메틸트립타민(DMT))으로의 전환을 차단하는 인돌에틸아민 ''N''-메틸트랜스퍼라제(INMT) 억제제에 의해 없앨 수 있다.[124][126][125] 이러한 ''N''-메틸트립타민은 세로토닌보다 훨씬 더 소수성이며, 반대로 세로토닌성 뉴런으로 확산되어 세포내 세로토닌 5-HT2A 수용체를 활성화할 수 있다.[124][125][121][122] 동물에서 환각과 유사한 효과를 나타내는 세로토닌의 또 다른 가능한 대사산물은 5-메톡시트립타민(5-MT)이다.[127][128][129] DMT는 체내에 자연적으로 존재하는 내인성 화합물이다.[130][131][132] 세로토닌 자체가 세포내 세로토닌 5-HT2A 수용체를 활성화할 수 없다는 사실과 관련하여, DMT가 세로토닌이 아닌 이러한 수용체의 내인성 리간드일 가능성이 있다.[121][122]
향정신성 약물 MDMA는 세로토닌 방출제이며, 노르에피네프린 방출과 도파민 방출과 같은 다른 작용과 세로토닌 5-HT2 수용체의 약한 직접 작용제 효과도 가지고 있지만, 세로토닌 방출이 그 독특한 향정신성 효과에 중요한 역할을 한다.[133] MDMA와 같은 향정신성 약물은 각성제인 암페타민이나 환각제인 LSD와 같은 다른 약물과 구별되어야 하지만, MDMA 자체는 이러한 두 유형의 약물의 특징을 어느 정도 가지고 있다.[133][134] 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 세로토닌 수송체(SERT)를 차단하여 MDMA가 세로토닌 방출을 유도하는 것을 막으므로, SSRI와 MDMA를 함께 투여하면 MDMA의 주관적 효과가 현저히 감소하여 세로토닌이 약물 효과에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.[135] MDMA와 같은 세로토닌 방출제는 SSRI보다 훨씬 더 큰 세로토닌 수치 증가를 달성하며 훨씬 더 강력한 주관적 효과를 갖는다.[136][137][138][139] MDMA 외에도 많은 다른 향정신성 약물이 존재하고 알려져 있다.[140][141][134]
세로토닌 증후군은 세로토닌 수치가 극도로 높아지거나 특정 세로토닌 수용체가 과도하게 활성화되어 발생하는 독성이 있고 생명을 위협할 수 있는 증상이다. 단일 항우울제 과다 복용으로는 이러한 독성 수준에 도달하는 것이 거의 불가능하지만, SSRI와 MAOI와 같이 여러 세로토닌성 약물을 병용하는 경우 치료 용량에서도 발생할 수 있다.[142][143] NBOMe 계열의 세로토닌성 환각제와 같은 특정 세로토닌 수용체 작용제를 과다 복용하면 세로토닌 증후군이 발생할 수 있다.[144][145][146] 세로토닌 증후군 증상의 강도는 매우 다양하며, 경증의 경우 비독성 수준에서도 나타난다.[147] SSRI 과다 복용 환자 중 세로토닌 증후군을 경험하는 환자는 14%로 추산되며, 사망률은 2%에서 12% 사이이다.[142][148][149]
일부 세로토닌 작용제 약물은 신체 어디에서든지 섬유화를 유발하며, 특히 복막후 섬유화 증후군과 심장 판막 섬유화를 유발한다.[150] 과거 세 가지 그룹의 세로토닌성 약물이 이러한 증후군과 역학적으로 연관되어 있다. 이들은 세로토닌성 혈관수축성 편두통 치료제(에르고타민과 메티세르기드)[150], 세로토닌성 식욕억제제(펜플루라민, 클로르펜테르민, 아미노렉스) 그리고 세로토닌성 5-HT2B 수용체도 자극하는 일부 항파킨슨병 도파민 작용제를 포함한다. 여기에는 퍼골리드와 카베르골린이 포함되지만, 도파민 특이성이 더 높은 리수리드는 포함되지 않는다.[151] 펜플루라민과 마찬가지로, 이러한 약물 중 일부는 복용자 그룹에서 설명된 하나 이상의 부작용이 통계적으로 증가한 것으로 나타난 후 시장에서 철회되었다. 퍼골리드가 그 예이다. 이 약물은 2003년 심장 섬유화와 관련이 있다고 보고된 이후 사용이 감소하고 있었다.[152] 2007년 1월 ''뉴잉글랜드 의학 저널''에 발표된 두 건의 독립적인 연구는 퍼골리드와 카베르골린이 판막 심장 질환을 유발하는 것과 관련이 있다고 밝혔다.[153][154] 그 결과, FDA는 2007년 3월 퍼골리드를 미국 시장에서 퇴출시켰다.[155] (카베르골린은 미국에서는 파킨슨병이 아닌 고프롤락틴혈증에 대해 승인되었기 때문에 시장에 남아 있다. 고프롤락틴혈증 치료에는 파킨슨병 치료보다 낮은 용량이 필요하므로 판막 심장 질환의 위험이 감소한다).[156]
8. 약리학
세로토닌 시스템을 표적으로 하는 여러 종류의 약물이 있다. 여기에는 일부 항우울제, 항불안제, 항정신병제, 진통제, 편두통 치료제, 항구토제, 식욕억제제, 항경련제, 환각제, 엔탁토젠이 포함된다.[91][98][100][102][106][108][113][117][133]
모노아민 산화효소 억제제(MAOI)는 모노아민 신경전달물질(세로토닌 포함)의 분해를 막아 뇌에서 신경전달물질의 농도를 증가시킨다. 그러나 MAOI 치료는 고혈압 위기와 같은 많은 부작용과 관련이 있으며, 티라민 함량이 높은 음식이나 특정 약물에 의해 유발될 수 있다.[91] 삼환계 항우울제(TCA)는 세로토닌과 노르에피네프린의 재흡수를 모두 억제하며, 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 세로토닌의 재흡수를 억제하여 시냅스 간극에 더 오래 머물도록 한다. SSRI는 TCA보다 부작용이 적고 다른 약물과의 상호작용이 적다.[91] ''5-HTTLPR'' 유전자는 뇌에서 세로토닌 수송체의 수를 결정하며, 세로토닌 수송체가 많을수록 세로토닌성 신호의 지속 시간과 크기가 감소한다. 더 많은 세로토닌 수송체가 형성되도록 하는 5-HTTLPR 다형성(l/l)은 우울증과 불안에 대해 더 강한 회복력을 갖는 것으로 나타났다.[93][94][95] 우울증과 불안 장애 치료 외에도, 특정 세로토닌성 항우울제는 섬유근육통, 신경병성 통증, 만성 피로 증후군 치료에도 승인되어 사용된다.[96][97]
부스피론과 탄도스피론과 같은 아자피론 계열의 항불안제는 세로토닌 5-HT1A 수용체 작용제로 작용한다.[98][99] 많은 항정신병제는 5-HT1A, 5-HT2A, 5-HT2B, 5-HT2C, 5-HT6, 5-HT7 수용체 등 다양한 세로토닌 수용체에 결합하여 조절 작용을 한다. 세로토닌 5-HT1A 수용체의 활성화와 5-HT2A 수용체의 차단은 항정신병 효과에 기여할 수 있지만, 5-HT2C 수용체 길항 작용은 부작용과 관련이 있다.[100][101]
편두통 치료제인 트립탄 계열 약물(수마트립탄 등)은 세로토닌 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT1F 수용체의 작용제로 작용한다. 맥각정(ergotamine), 디히드로에르고타민(dihydroergotamine), 메티세르기드(methysergide)와 같은 초기 편두통 치료제는 비선택적 세로토닌 수용체 작용제로 작용한다.[102][103][104][105] 5-HT3 수용체 길항제인 온단세트론(ondansetron), 그라니세트론(granisetron), 트로피세트론(tropisetron) 등은 항암 화학요법이나 수술 후 구역 및 구토 치료에 중요한 항구토제이다.[106][107]
펜플루라민(fenfluramine), 덱스펜플루라민(dexfenfluramine), 클로르펜터민(chlorphentermine), 시부트라민(sibutramine), 로르카세린(lorcaserin)과 같은 일부 세로토닌 방출 촉진제, 세로토닌 재흡수 억제제, 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제는 체중 감량을 위한 식욕억제제로 승인되었으나, 일부는 심장 섬유증이나 폐 고혈압과 같은 독성으로 인해 시장에서 철회되었다.[108][109][110][111][112] 판매 중지되었던 펜플루라민은 드라베 증후군 및 렌녹스-가스토 증후군과 같은 특정 희귀 간질의 발작 치료를 위한 항경련제로 재도입되었으며, 로르카세린, 벡시카세린, BMB-101과 같은 선택적 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제도 개발 중이다.[113][114][115][116]
세로토닌성 환각제는 실로시빈(실로시빈 버섯), 디메틸트립타민(DMT)(아야와스카), 리세르그산 디에틸아미드(LSD), 메스칼린(페요테 선인장), 5-MeO-DMT(''Anadenanthera'' 나무, ''Bufo alvarius'' 두꺼비) 등을 포함하며, 비선택적 작용제로 세로토닌 수용체 중 특히 세로토닌 5-HT2A 수용체를 활성화하여 환각 효과를 낸다.[117][118][119] 세로토닌 5-HT2A 수용체 길항제인 케탄세린은 세로토닌성 환각제의 환각 효과를 차단한다.[117][118][120] 실로신, DMT, 5-MeO-DMT와 같은 일부 세로토닌성 환각제는 세로토닌과 매우 유사한 화학 구조를 가진 치환 트립타민이다.[119] 세로토닌은 세로토닌 5-HT2A 수용체 작용제이지만, 전전두피질(mPFC)의 피질 뉴런에 주로 세포내에 발현되는 이 수용체에 접근하기 어렵기 때문에 비환각성으로 여겨진다. 세로토닌성 환각제는 세로토닌보다 소수성이 높아 이 뉴런에 쉽게 들어갈 수 있다.[121][122] DMT는 체내에 자연적으로 존재하는 내인성 화합물이며, 세로토닌 대신 세포내 세로토닌 5-HT2A 수용체의 내인성 리간드일 가능성이 제기된다.[121][122][130][131][132]
향정신성 약물 MDMA는 세로토닌 방출제이며, 노르에피네프린 및 도파민 방출, 세로토닌 5-HT2 수용체에 대한 약한 직접 작용제 효과도 있지만, 세로토닌 방출이 주된 향정신성 효과를 담당한다.[133] 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 MDMA의 세로토닌 방출 유도를 막아 주관적 효과를 감소시킨다.[135]
세로토닌 증후군은 세로토닌 수치가 극도로 높아지거나 특정 세로토닌 수용체가 과도하게 활성화되어 발생하는 독성이 있고 생명을 위협할 수 있는 증상이다. 여러 세로토닌성 약물 병용 시 치료 용량에서도 발생할 수 있으며, 특정 세로토닌 수용체 작용제 과다 복용으로도 발생할 수 있다.[142][143][144][145][146] SSRI 과다 복용 환자 중 세로토닌 증후군 경험 환자는 14%로 추산되며, 사망률은 2~12%이다.[142][147][148][149]
일부 세로토닌 작용제 약물은 복막후 섬유화 증후군, 심장 판막 섬유화 등 신체 섬유화를 유발한다. 세로토닌성 혈관수축성 편두통 치료제(에르고타민, 메티세르기드), 세로토닌성 식욕억제제(펜플루라민, 클로르펜테르민, 아미노렉스), 세로토닌성 5-HT2B 수용체를 자극하는 일부 항파킨슨병 도파민 작용제(퍼골리드, 카베르골린) 등이 이에 해당한다. 펜플루라민과 같은 약물은 부작용 증가로 시장에서 철회되었다.[150][151] 퍼골리드는 2003년 심장 섬유화 관련 보고 후 사용이 감소했고, 2007년 ''뉴잉글랜드 의학 저널''의 연구에 따라 FDA에 의해 미국 시장에서 퇴출되었다.[152][153][154][155] 카베르골린은 미국에서 고프롤락틴혈증에 대해 승인되어 낮은 용량으로 사용되므로 위험이 덜하다.[156]
8. 1. 작용 기전
휴지 상태에서 세로토닌은 시냅스 전 뉴런의 소포 내에 저장된다. 신경 충격에 의해 자극되면, 세로토닌은 신경전달물질로서 시냅스로 방출되어, 시냅스 후 수용체에 가역적으로 결합하여 시냅스 후 뉴런에 신경 충격을 유발한다. 세로토닌은 또한 시냅스 전 뉴런의 자가 수용체에 결합하여 세로토닌의 합성 및 방출을 조절할 수 있다. 일반적으로 세로토닌은 작용을 멈추기 위해 시냅스 전 뉴런으로 재흡수된 후, 모노아민 산화효소에 의해 재사용되거나 분해된다.[90]8. 2. 항우울제
모노아민 산화효소 억제제(MAOI)는 모노아민 신경전달물질(세로토닌 포함)의 분해를 막아 뇌에서 신경전달물질의 농도를 증가시킨다. MAOI 치료는 많은 부작용과 관련이 있으며, 환자는 고혈압 위기의 위험이 있다. 고혈압 위기는 티라민 함량이 높은 음식과 특정 약물에 의해 유발될 수 있다. 일부 약물은 세로토닌의 재흡수를 억제하여 시냅스 간극에 더 오래 머물도록 한다. 삼환계 항우울제(TCA)는 세로토닌과 노르에피네프린의 재흡수를 모두 억제한다. 새로운 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 부작용이 적고 다른 약물과의 상호작용이 적다.[91]특정 SSRI 약물은 초기 증가에도 불구하고 만성 사용 후 기준치 이하로 세로토닌 수치를 낮추는 것으로 나타났다.[92] ''5-HTTLPR'' 유전자는 뇌에서 세로토닌 수송체의 수를 결정하며, 세로토닌 수송체가 많을수록 세로토닌성 신호의 지속 시간과 크기가 감소한다.[93] 더 많은 세로토닌 수송체가 형성되도록 하는 5-HTTLPR 다형성(l/l)은 우울증과 불안에 대해 더 강한 회복력을 갖는 것으로 나타났다.[94][95]
우울증과 불안 장애 치료 외에도, 특정 세로토닌성 항우울제는 섬유근육통, 신경병성 통증, 만성 피로 증후군 치료에도 승인되어 사용된다.[96][97]
8. 3. 항불안제
부스피론과 탄도스피론과 같은 아자피론 계열의 항불안제는 세로토닌 5-HT1A 수용체 작용제로 작용한다.[98][99]8. 4. 항정신병제
많은 항정신병약물들은 세로토닌 수용체에 결합하여 조절 작용을 한다. 특히 5-HT1A 수용체, 5-HT2A 수용체, 5-HT2B 수용체, 5-HT2C 수용체, 5-HT6 수용체, 5-HT7 수용체 등에 작용한다.[100][101] 세로토닌 5-HT1A 수용체의 활성화와 세로토닌 5-HT2A 수용체의 차단은 이러한 약물의 치료적 항정신병 효과에 기여할 수 있다. 반면, 세로토닌 5-HT2C 수용체 길항 작용은 항정신병약의 부작용과 관련이 있다.[100][101]8. 5. 항편두통제
편두통 치료제는 트립탄 계열 약물, 예를 들어 수마트립탄과 같이 세로토닌 5-HT1B, 5-HT1D 및/또는 5-HT1F 수용체의 작용제로 작용한다.[102][103] 초기 편두통 치료제는 에르골린 유도체 및 맥각 관련 약물, 예를 들어 맥각정(ergotamine), 디히드로에르고타민(dihydroergotamine), 메티세르기드(methysergide) 등이 있었는데, 이들은 비선택적 세로토닌 수용체 작용제로 작용한다.[103][104][105]8. 6. 항구토제
5-HT3 수용체 길항제인 온단세트론(ondansetron), 그라니세트론(granisetron), 트로피세트론(tropisetron) 등은 중요한 항구토제이다.[106][107] 이 약물들은 특히 세포독성 약물을 사용하는 항암 화학요법 중 발생하는 구역 및 구토 치료에 중요하다.[107] 수술 후 구역 및 구토 치료에도 사용된다.[106]8. 7. 식욕 억제제
일부 세로토닌 방출 촉진제, 세로토닌 재흡수 억제제, 또는 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제(예: 펜플루라민(fenfluramine), 덱스펜플루라민(dexfenfluramine), 클로르펜터민(chlorphentermine), 시부트라민(sibutramine), 로르카세린(lorcaserin))은 과체중 또는 비만 치료에서 체중 감량을 목적으로 식욕 억제제로 승인되어 사용되었다.[108][109][110][111][112] 위에 언급된 약제 중 일부는 심장 섬유증이나 폐 고혈압과 같은 독성으로 인해 시장에서 철회되었다.[112]8. 8. 항경련제
판매 중지되었던 식욕억제제 펜플루라민은 드라베 증후군 및 렌녹스-가스토 증후군과 같은 특정 희귀 형태의 간질의 발작 치료를 위한 항경련제로 재도입되었다.[113] 로르카세린, 벡시카세린, BMB-101과 같은 선택적 세로토닌 5-HT2C 수용체 작용제도 이러한 용도로 개발 중이다.[113][114][115][116]8. 9. 환각제
세로토닌성 환각제는 실로시빈(실로시빈 버섯에 존재), 디메틸트립타민(DMT)(아야와스카에 존재), 리세르그산 디에틸아미드(LSD), 메스칼린(페요테 선인장에 존재), 그리고 5-MeO-DMT(''Anadenanthera'' 나무와 ''Bufo alvarius'' 두꺼비에 존재)와 같은 약물을 포함하며, 비선택적 작용제로 세로토닌 수용체의 아고니스트이며, 특히 세로토닌 5-HT2A 수용체의 활성화를 통해 환각 효과를 매개한다.[117][118][119] 이는 세로토닌 5-HT2A 수용체 길항제 및 소위 "트립 킬러"인 케탄세린이 인간에서 세로토닌성 환각제의 환각 효과를 차단한다는 사실 등 많은 연구 결과를 통해 입증되었다.[117][118][120] 실로신, DMT, 5-MeO-DMT와 같은 일부 세로토닌성 환각제는 치환 트립타민이며, 세로토닌과 매우 유사한 화학 구조를 가지고 있다.[119]세로토닌 자체는 세로토닌 5-HT2A 수용체 작용제로 작용하지만, 비환각성으로 여겨진다.[122] 세로토닌성 환각제의 환각 효과는 전전두피질(mPFC)의 피질 뉴런 집단에서 발현되는 세로토닌 5-HT2A 수용체의 활성화에 의해 매개되는 것으로 보인다.[121][122] 이러한 세로토닌 5-HT2A 수용체는 대부분의 세로토닌 및 관련 수용체와 달리 세포내에 발현된다.[121][122] 또한, 이를 포함하는 뉴런은 일반적으로 세포외 공간에서 뉴런 내부의 세포내 공간으로 세로토닌을 수송하는 세로토닌 수송체(SERT)의 발현이 결핍되어 있다.[121][122] 세로토닌 자체는 SERT 없이는 세로토닌성 뉴런에 들어갈 수 없을 정도로 너무 친수성이므로, 이러한 세로토닌 5-HT2A 수용체는 세로토닌이 접근할 수 없다.[121][122] 반대로, 세로토닌성 환각제는 세로토닌보다 더 소수성이며 이러한 뉴런에 쉽게 들어간다.[121][122] 세로토닌이 환각 효과를 나타내지 않는 이유를 설명하는 것 외에도, 이러한 발견은 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 및 기타 다양한 유형의 세로토닌성 약물과 같이 세로토닌 수치를 증가시키는 약물이 환각 효과를 생성하지 않는 이유를 설명할 수 있다.[121][122] 이러한 전전두피질 뉴런에서 SERT의 인위적 발현은 일반적으로 환각과 유사한 효과를 나타내지 않는 세로토닌 방출제 ''파라''-클로로암페타민(PCA)이 동물에서 환각과 유사한 효과를 생성할 수 있게 했다.[122]
세로토닌 자체는 비환각성이지만, 세로토닌 전구체인 트립토판이나 5-히드록시트립토판(5-HTP)의 매우 고용량을 투여하거나 뇌에 직접 고용량의 세로토닌을 뇌실내 주입하면 동물에서 환각과 유사한 효과를 생성할 수 있다.[123][124][125] 이러한 환각과 유사한 효과는 세로토닌 및 기타 내인성 트립타민을 ''N''-메틸화된 트립타민(예: ''N''-메틸세로토닌(NMS; 노르부포테닌), 부포테닌(5-히드록시-''N'',''N''-디메틸트립타민; 5-HO-DMT), ''N''-메틸트립타민(NMT), 그리고 ''N'',''N''-디메틸트립타민(DMT))으로의 전환을 차단하는 인돌에틸아민 ''N''-메틸트랜스퍼라제(INMT) 억제제에 의해 없앨 수 있다.[124][126][125] 이러한 ''N''-메틸트립타민은 세로토닌보다 훨씬 더 소수성이며, 반대로 세로토닌성 뉴런으로 확산되어 세포내 세로토닌 5-HT2A 수용체를 활성화할 수 있다.[124][125][121][122] 동물에서 환각과 유사한 효과를 나타내는 세로토닌의 또 다른 가능한 대사산물은 5-메톡시트립타민(5-MT)이다.[127][128][129]
DMT는 체내에 자연적으로 존재하는 내인성 화합물이다.[130][131][132] 세로토닌 자체가 세포내 세로토닌 5-HT2A 수용체를 활성화할 수 없다는 사실과 관련하여, DMT가 세로토닌이 아닌 이러한 수용체의 내인성 리간드일 가능성이 있다.[121][122]
8. 10. 엔탁토젠
향정신성 약물 MDMA는 세로토닌 방출제이며, 노르에피네프린 방출과 도파민 방출과 같은 다른 작용과 세로토닌 5-HT2 수용체의 약한 직접 작용제 효과도 가지고 있지만, 세로토닌 방출이 그 독특한 향정신성 효과에 중요한 역할을 한다.[133] MDMA와 같은 향정신성 약물은 각성제인 암페타민이나 환각제인 LSD와 같은 다른 약물과 구별되어야 하지만, MDMA 자체는 이러한 두 유형의 약물의 특징을 어느 정도 가지고 있다.[133][134] 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 세로토닌 수송체(SERT)를 차단하여 MDMA가 세로토닌 방출을 유도하는 것을 막으므로, SSRI와 MDMA를 함께 투여하면 MDMA의 주관적 효과가 현저히 감소하여 세로토닌이 약물 효과에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.[135] MDMA와 같은 세로토닌 방출제는 SSRI보다 훨씬 더 큰 세로토닌 수치 증가를 달성하며 훨씬 더 강력한 주관적 효과를 갖는다.[136][137][138][139] MDMA 외에도 많은 다른 향정신성 약물이 존재하고 알려져 있다.[140][141][134]8. 11. 세로토닌 증후군
세로토닌 증후군은 세로토닌 수치가 극도로 높아지거나 특정 세로토닌 수용체가 과도하게 활성화되어 발생하는 독성이 있고 생명을 위협할 수 있는 증상이다. 단일 항우울제 과다 복용으로는 이러한 독성 수준에 도달하는 것이 거의 불가능하지만, SSRI와 MAOI와 같이 여러 세로토닌성 약물을 병용하는 경우 치료 용량에서도 발생할 수 있다.[142][143] NBOMe 계열의 세로토닌성 환각제와 같은 특정 세로토닌 수용체 작용제를 과다 복용하면 세로토닌 증후군이 발생할 수 있다.[144][145][146]세로토닌 증후군 증상의 강도는 매우 다양하며, 경증의 경우 비독성 수준에서도 나타난다.[147] SSRI 과다 복용 환자 중 세로토닌 증후군을 경험하는 환자는 14%로 추산되며, 사망률은 2%에서 12% 사이이다.[142][148][149]
8. 12. 심장 섬유증 및 기타 섬유증
일부 세로토닌 작용제 약물은 신체 어디에서든지 섬유화를 유발하며, 특히 복막후 섬유화 증후군과 심장 판막 섬유화를 유발한다.[150]과거 세 가지 그룹의 세로토닌성 약물이 이러한 증후군과 역학적으로 연관되어 있다. 이들은 세로토닌성 혈관수축성 편두통 치료제(에르고타민과 메티세르기드)[150], 세로토닌성 식욕억제제(펜플루라민, 클로르펜테르민, 아미노렉스) 그리고 세로토닌성 5-HT2B 수용체도 자극하는 일부 항파킨슨병 도파민 작용제를 포함한다. 여기에는 퍼골리드와 카베르골린이 포함되지만, 도파민 특이성이 더 높은 리수리드는 포함되지 않는다.[151]
펜플루라민과 마찬가지로, 이러한 약물 중 일부는 복용자 그룹에서 설명된 하나 이상의 부작용이 통계적으로 증가한 것으로 나타난 후 시장에서 철회되었다. 퍼골리드가 그 예이다. 이 약물은 2003년 심장 섬유화와 관련이 있다고 보고된 이후 사용이 감소하고 있었다.[152]
2007년 1월 ''뉴잉글랜드 의학 저널''에 발표된 두 건의 독립적인 연구는 퍼골리드와 카베르골린이 판막 심장 질환을 유발하는 것과 관련이 있다고 밝혔다.[153][154] 그 결과, FDA는 2007년 3월 퍼골리드를 미국 시장에서 퇴출시켰다.[155] (카베르골린은 미국에서는 파킨슨병이 아닌 고프롤락틴혈증에 대해 승인되었기 때문에 시장에 남아 있다. 고프롤락틴혈증 치료에는 파킨슨병 치료보다 낮은 용량이 필요하므로 판막 심장 질환의 위험이 감소한다).[156]
9. 비교 생물학 및 진화
세로토닌은 단세포 생물에서부터 동, 식물, 그리고 척추동물에 이르기까지 다양한 생물체에서 발견되는 중요한 화학 물질이다. 단세포 생물은 다양한 목적으로 세로토닌을 생산하는데, 동물의 소화관에 기생하는 특정 아메바는 세로토닌을 생성하여 숙주에게 설사를 일으켜 감염을 확산시킨다.
식물 또한 세로토닌을 생산한다. 과일은 종자를 퍼뜨리기 위해 설사 성분을 포함하는 경우가 있으며, 식물의 세로토닌은 동물의 소화관 운동에 영향을 미친다. 건조되는 종자에서 세로토닌 생성은 유독한 암모니아의 축적을 제거하는 한 방법이다.[162] 세로토닌은 버섯, 과일, 채소에서 발견된다. 특히 호두와 피칸에 많이 함유되어 있으며(25-400mg/kg), 플랜테인, 파인애플, 바나나, 키위, 자두, 토마토(3~30mg/kg), 그리고 다양한 채소(0.1~3mg/kg)에도 함유되어 있다.[163][17] 세로토닌은 쐐기풀의 독 성분이기도 하며, 주입 시 통증을 유발한다.[18] 또한 ''Paramuricea clavata''에서 자연적으로 발견된다.[164] 세로토닌과 트립토판은 코코아 함량이 높은 초콜릿에서 발견되는데, 85% 코코아 함량 초콜릿에서 가장 높은 세로토닌 함량(2.93μg/g)이, 70-85% 코코아 함량 초콜릿에서 가장 높은 트립토판 함량(13.27-13.34μg/g)이 발견되었다.[165] ''애기장대''의 뿌리 발달은 세로토닌에 의해 조절되며,[166] 세로토닌은 곰팡이에 대한 식물 방어 화학 물질로 작용하기도 한다. 밀은 푸사리움 뿌리썩음병에 감염되면 트립토판 생성을 증가시켜 세로토닌을 합성하고,[167] ''Stagonospora nodorum'' 감염 시에는 포자 생성을 지연시킨다.[168] 모델 곡물 ''Brachypodium distachyon''은 ''F. graminearum''에 반응하여 세로토닌 및 관련 화합물을 생성하며, 이는 항균 효과를 나타낸다.[169] 토마토는 ''랄스토니아 솔라나세아룸'' 감염에 반응하여 세로토닌을 포함한 여러 AA 접합체를 생성한다.[170] 세로토닌은 ''Panaeolus'' 속의 여러 환각성 버섯에서 발견된다.[171]
대부분의 동물에서 세로토닌은 신경 전달 물질로 기능하며, 긍정적인 일이 있을 때 분비된다. 예를 들어 예쁜꼬마선충에서 세로토닌은 새로운 먹이원을 발견하거나 짝짓기 상대를 찾는 등의 긍정적인 사건에 대한 신호로 방출된다.[172] 굶주린 선충은 세로토닌을 방출하여 속도를 늦추고 먹이 섭취 관련 근육을 활성화시킨다.[173][174][175] 세로토닌은 영양소 이용 가능성에 대한 동물의 인식을 조절한다. 바닷가재와 같은 십각류에 세로토닌을 주입하면 우점적인 개체처럼 행동하는 반면, 옥토파민은 열등한 행동을 유발한다.[176] 놀란 가재의 꼬리 젖히기 행동은 세로토닌에 의해 영향을 받는데, 사회적 지위에 따라 반응이 달라진다. 세로토닌 수용체(5-HT 수용체) 비율 변화가 싸움 혹은 도피 반응에 영향을 미치며, 열등한 동물에서는 5-HT1 수용체가, 우점적인 동물에서는 5-HT2 수용체 효과가 우세하다.[177]
곤충에서도 세로토닌은 기억, 식욕, 수면, 행동 등 인간의 중추 신경계와 유사한 역할을 수행하며,[179][16] 버섯체의 일부 회로는 세로토닌성이다.[180] 세로토닌은 무척추동물의 독, 침샘, 신경 조직 등 다양한 조직에서 발견되는 성분이다.[18] 붉은띠소똥구리(''Rhodnius prolixus'')는 먹이를 먹는 동안 상처 부위에 세로토닌을 격리하는 리포칼린을 분비하여 숙주의 혈관 수축을 방지한다.[178]
척추동물에서 세로토닌(5-히드록시트립타민, 5-HT)은 기분 장애와 관련하여 가장 잘 알려진 신경전달물질이자 신경조절물질이다.[193] 세로토닌은 심혈관계, 체온조절, 행동 기능 (생체리듬, 식욕, 공격적 및 성적 행동, 감각운동 반응 및 학습, 통증 민감도) 등 다양한 생리계에 관여한다.[194] 포유류에서 5-HT는 흑색질, 복측피개영역, 봉선핵에 집중되어 있으며, 다른 뇌 영역과 척수에도 낮은 농도로 존재한다.[193] 5-HT 뉴런은 CNS의 여러 영역에 영향을 미친다.[194] 경골어류와 쥐는 세로토닌이 행동에 미치는 영향 연구에 많이 사용된다. 척추동물의 신경계는 중추신경계(Central nervous system)와 말초신경계(peripheral nervous system)로 구성되며, 세로토닌은 스트레스와 행동 반응, 인지 기능에 중요한 역할을 한다.[193] 대부분의 척추동물에서 뇌의 후뇌(hindbrain)에 5-HT 세포가 존재하며,[193] 태반이 없는 척추동물의 경우 기저 전뇌(basal forebrain)와 전전뇌(Pretectal area|pretectum)를 포함한 뇌의 다른 부분에서도 발견된다.[195] 세로토닌 수용체의 위치는 행동 반응에 기여하며, 이는 세로토닌이 태반이 있는 생물에는 없는 특정 경로의 일부임을 시사한다.[196] 인간과 마찬가지로, 세로토닌은 대부분의 다른 척추동물에서 행동 조절에 중요한 역할을 하며, 반응, 사회적 행동, 기분에 영향을 미친다. 세로토닌 경로 결함은 기분 장애 증상을 유발할 수 있다.
예쁜꼬마선충에서 세로토닌 감소 또는 옥토파민 증가는 먹이가 부족한 환경에서의 행동을 유발하고, 짝짓기와 산란이 억제된다.[205] 세로토닌은 수컷 선충의 짝짓기 행동과 먹이를 떠나는 경향에 영향을 미치며,[206][207] 인슐린 유사 신호 전달 및 TGF-베타 신호 전달 경로에 영향을 미쳐 장기적인 적응을 조절한다.[208] 초파리에서 세로토닌성 뉴런은 인슐린 분비에 영향을 미쳐 성체 크기를 조절한다.[209][210] 세로토닌은 메뚜기의 군집 행동을 유발하는 요인이다.[183] 인간의 경우 세로토닌은 췌장의 베타 세포에서 인슐린 방출을 조절하며,[211] SSRI 노출은 태아 성장을 감소시킨다.[212] 세로토닌 결핍 유전자 변형 예쁜꼬마선충은 생식 수명이 증가하고 비만이 될 수 있으며, 휴면 유충 상태에서 발달이 정지될 수 있다.[213][214] 세로토닌은 노화, 학습, 기억을 조절하는 것으로 알려져 있으며,[208] 노화 초기 단계에는 세로토닌 수치가 증가하여 운동 행동과 연합 기억이 변화된다.[215]
9. 1. 단세포 생물
세로토닌은 다양한 단세포 생물이 여러 목적으로 사용하는 물질이다. 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 조류에 독성이 있는 것으로 밝혀졌다.[157] 장내 기생충인 ''엔타메바 히스톨리티카(Entamoeba histolytica)''는 세로토닌을 분비하여 일부 사람들에게 지속적인 분비성 설사를 유발한다.[158][159] ''E. histolytica''에 감염된 환자는 혈청 세로토닌 수치가 매우 높은 것으로 나타났으며, 감염이 해결된 후 정상으로 돌아왔다.[160]''E. histolytica''는 세로토닌의 존재에 반응하여 더욱 병원성이 강해진다.[161] 즉, 세로토닌 분비는 숙주에게 설사를 일으켜 엔타메바의 확산을 증가시킬 뿐만 아니라, 개체군 밀도에 따라 그들의 행동을 조율하는 역할도 한다. 이러한 현상은 합성 센싱(quorum sensing)으로 알려져 있다. 숙주의 장 밖에서는 엔타메바가 세로토닌 방출을 유발하는 것이 없으므로 세로토닌 농도가 매우 낮다. 낮은 세로토닌 농도는 엔타메바에게 숙주 밖에 있음을 알리고, 에너지를 절약하기 위해 병원성이 약해진다. 새로운 숙주에 들어가면 장에서 증식하고, 장크롬친화세포(enterochromaffine cells)가 자극을 받아 세로토닌 농도가 증가함에 따라 병원성이 강해진다.
9. 2. 식용 식물과 버섯
건조되는 종자에서 세로토닌 생성은 유독한 암모니아의 축적을 제거하는 한 방법이다. 암모니아는 수집되어 소량의 L-트립토판의 인돌 부분에 위치하며, 이후 트립토판 탈카르복실라아제에 의해 탈카르복실화되어 트립타민을 생성하고, 이는 시토크롬 P450 모노옥시게나아제에 의해 수산화되어 세로토닌을 생성한다.[162]하지만 세로토닌은 주요 위장관 조절 물질이므로, 많은 알려진 종자 및 과일 관련 완하제와 같은 방식으로 소화관을 통한 종자의 통과 속도를 높이는 방법으로 식물의 열매에서 생성될 수 있다. 세로토닌은 버섯, 과일, 그리고 채소에서 발견된다. 25~400 mg/kg의 가장 높은 수치는 호두 (''Juglans'')와 피칸 (''Carya'') 속의 견과류에서 발견되었다. 3~30 mg/kg의 세로토닌 농도는 플랜테인, 파인애플, 바나나, 키위, 자두, 그리고 토마토에서 발견되었다. 0.1~3 mg/kg의 중간 수준은 광범위하게 검사된 다양한 채소에서 발견되었다.[163][17]
세로토닌은 쐐기풀 (''Urtica dioica'')에 포함된 독의 한 성분으로, 곤충 독에 존재하는 것과 같은 방식으로 주입 시 통증을 유발한다.[18] 또한 ''Paramuricea clavata'' 또는 레드 씨 팬에서 자연적으로 발견된다.[164]
세로토닌과 트립토판은 다양한 코코아 함량의 초콜릿에서 발견되었다. 가장 높은 세로토닌 함량 (2.93 μg/g)은 코코아 함량이 85%인 초콜릿에서 발견되었고, 가장 높은 트립토판 함량 (13.27–13.34 μg/g)은 코코아 함량이 70–85%인 초콜릿에서 발견되었다. 트립토판에서 세로토닌으로의 합성 중간체인 5-히드록시트립토판은 발견되지 않았다.[165]
''애기장대''의 뿌리 발달은 다양한 농도에서 다양한 방식으로 세로토닌에 의해 자극되고 조절된다.[166]
세로토닌은 곰팡이에 대한 식물 방어 화학 물질로 작용한다. 푸사리움 뿌리썩음병 (''Fusarium pseudograminearum'')에 감염되면 밀 (''Triticum aestivum'')은 새로운 세로토닌을 합성하기 위해 트립토판 생성을 크게 증가시킨다.[167] 이 기능은 잘 이해되지 않지만[167] 밀은 ''Stagonospora nodorum''에 감염되었을 때에도 세로토닌을 생성하는데, 이 경우 포자 생성을 지연시키기 위해서이다.[168] 밀과 다른 생산 곡물에 대한 연구 대체물로 사용되는 모델 곡물 ''Brachypodium distachyon'' 또한 ''F. graminearum''에 반응하여 세로토닌, 쿠마로일-세로토닌 및 페루로일-세로토닌을 생성한다. 이는 약간의 항균 효과를 생성한다. ''B. distachyon''은 DON을 생성하지 않는 것보다 DON을 생성하는 ''F. graminearum''에 반응하여 더 많은 세로토닌(및 접합체)을 생성한다.[169] ''토마토''는 ''랄스토니아 솔라나세아룸'' 감염에 반응하여 잎, 줄기 및 뿌리에서 여러 AA 접합체(여러 세로토닌 포함)를 생성한다.[170]
세로토닌은 ''Panaeolus'' 속의 여러 환각성 버섯에서 발견된다.[171]
9. 3. 무척추동물
세로토닌은 대부분의 동물의 신경계에서 신경전달물질로 기능한다. 단세포 생물은 다양한 목적으로 세로토닌을 생산한다. 동물의 소화관에 기생하는 특정 아메바는 세로토닌을 생성하여 숙주에게 설사를 일으켜 감염을 확산시킨다.새우에 세로토닌을 주사하면 그 새우는 우위의 개체로 행동한다. 옥토파민을 주사하면 열위의 개체로 행동한다.
세로토닌은 대부분의 동물에서 신경 전달 물질로 기능하며, 긍정적인 일이 있으면 분비된다. 예를 들어, 새로운 먹이원을 찾았을 때나 수컷이 번식 상대인 암컷을 찾았을 때이다.
9. 3. 1. 선충류
박테리아를 먹는 선충 ''예쁜꼬마선충''에서 세로토닌은 새로운 먹이원을 발견하거나 수컷이 짝짓기할 암컷을 발견하는 등 긍정적인 사건에 대한 신호로 방출된다.[172] 잘 먹은 선충이 자신의 표피에서 박테리아를 감지하면 도파민이 방출되어 속도가 느려진다. 굶주린 경우에는 세로토닌도 방출되어 동물의 속도가 더 느려진다. 이러한 기전은 동물이 먹이가 있는 곳에서 보내는 시간을 늘린다.[173] 방출된 세로토닌은 먹이 섭취에 사용되는 근육을 활성화시키는 반면, 옥토파민은 이를 억제한다.[174][175] 세로토닌은 영양소 이용 가능성에 대한 동물의 인식을 조절하는 세로토닌 감수성 뉴런으로 확산된다.9. 3. 2. 십각류
바닷가재에 세로토닌을 주입하면 우점적인 개체처럼 행동하는 반면, 옥토파민은 열등한 행동을 유발한다.[176] 놀란 가재는 꼬리를 젖히며 도망칠 수 있으며, 세로토닌이 이 행동에 미치는 영향은 동물의 사회적 지위에 크게 좌우된다. 세로토닌은 열등한 개체의 도망 반응을 억제하지만, 사회적으로 우점적인 개체나 고립된 개체에서는 이를 강화한다. 그 이유는 사회적 경험이 세로토닌 수용체(5-HT 수용체) 사이의 비율을 변화시키기 때문이며, 이 수용체들은 싸움 혹은 도피 반응에 상반되는 영향을 미친다. 열등한 동물에서는 5-HT1 수용체의 효과가 우세하고, 우점적인 동물에서는 5-HT2 수용체의 효과가 우세하다.[177]9. 3. 3. 독성 물질
세로토닌은 무척추동물의 독, 침샘, 신경 조직 및 여러 다른 조직에서 흔히 발견되는 성분으로, 연체동물, 곤충, 갑각류, 전갈, 다양한 종류의 벌레 및 해파리에서 나타난다.[18] 성체 ''붉은띠소똥구리(Rhodnius prolixus)'' – 척추동물의 혈액을 섭취하는 기생충 – 은 먹이를 먹는 동안 상처 부위에 리포칼린을 분비한다. 2003년 연구에서 이러한 리포칼린이 세로토닌을 격리하여 숙주에서 혈관 수축(그리고 아마도 응고)을 방지하는 것으로 밝혀졌다.[178]9. 3. 4. 곤충류
세로토닌은 진화적으로 보존되어 동물계 전반에 걸쳐 나타난다. 기억, 식욕, 수면 및 행동 등 인간의 중추 신경계에서와 유사한 역할을 곤충에서도 볼 수 있다.[179][16] 버섯체의 일부 회로는 세로토닌성이다.[180] 세로토닌은 대부분의 동물에서 신경 전달 물질로 기능하며, 긍정적인 일이 있을 때, 예를 들어 새로운 먹이원을 찾았을 때나 수컷이 번식 상대인 암컷을 찾았을 때 분비된다.새우에 세로토닌을 주사하면 그 새우는 우위의 개체로 행동한다. 반면 옥토파민을 주사하면 열위의 개체로 행동한다.
9. 4. 척추동물
세로토닌(5-히드록시트립타민, 5-HT)은 인간의 기분 장애와 관련하여 가장 잘 알려진 신경전달물질이다. 또한 척추동물과 무척추동물 모두에 널리 존재하는 신경조절물질이기도 하다.[193] 세로토닌은 심혈관계, 체온조절, 행동 기능(예: 생체리듬, 식욕, 공격적 및 성적 행동, 감각운동 반응 및 학습, 통증 민감도)을 포함한 많은 생리계와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.[194]포유류에서 5-HT는 흑색질, 복측피개영역 및 봉선핵에 고농도로 집중되어 있다. 농도가 낮은 영역으로는 다른 뇌 영역과 척수가 있다.[193] 5-HT 뉴런은 매우 가지가 많이 뻗어 있는 것으로 나타났는데, 이는 동시에 CNS의 여러 영역에 영향을 미치는 구조적으로 두드러진다는 것을 시사하지만, 이러한 경향은 포유류에만 국한된다.[194]
척추동물에서 세로토닌은 심혈관계, 체온 조절, 일주기 리듬, 식욕, 공격성, 성 행동, 감각 운동 반응, 학습, 통각 등에 관여한다. 경골어류와 쥐에서 세로토닌 발달과 관련된 사례 연구가 있다.
9. 4. 1. 척추동물에서 5-HT 시스템
척추동물(Vertebrate)은 척삭동물문(phylum Chordata)에 속하는 다세포 생물로, 척추와 신경계를 가지고 있다. 여기에는 포유류, 어류, 파충류, 조류 등이 포함된다. 인간의 경우 신경계는 중추신경계(Central nervous system)와 말초신경계(peripheral nervous system)로 구성되며, 다른 대부분의 척추동물에서는 신경전달물질의 특정 메커니즘에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 그러나 세로토닌은 스트레스와 행동 반응에 관여하지만 인지 기능(cognitive functions)에서도 중요한 역할을 한다는 것은 알려져 있다.[193] 대부분의 척추동물에서 뇌의 구조는 후뇌(hindbrain)에 5-HT 세포를 포함한다.[193] 이 외에도 5-HT는 태반이 없는 척추동물의 경우 기저 전뇌(basal forebrain)와 전전뇌(Pretectal area|pretectum)를 포함한 뇌의 다른 부분에서도 종종 발견된다.[195] 세로토닌 수용체의 위치는 행동 반응에 기여하기 때문에, 이는 세로토닌이 태반이 있는 생물에는 없는 태반이 없는 척추동물의 특정 경로의 일부임을 시사한다.[196] 세로토닌과 척추동물 행동 간의 연관성을 연구하는 데 가장 많이 사용되는 생물은 경골어류(Teleost fish)와 생쥐이다. 두 생물 모두 세로토닌이 행동에 미치는 영향에 있어 유사성을 보이지만, 반응이 일어나는 메커니즘은 다르다.세로토닌은 척추동물에서 심혈관계, 체온 조절, 일주기 리듬, 식욕, 공격성, 성 행동, 감각 운동 반응, 학습, 통각 등에도 관여한다.
9. 4. 2. 행동
인간과 마찬가지로, 세로토닌은 대부분의 다른 척추동물에서 행동 조절에 매우 중요한 역할을 한다. 여기에는 반응 및 사회적 행동뿐만 아니라 기분에도 영향을 미치는 것이 포함된다. 세로토닌 경로의 결함은 기분의 심한 변화뿐만 아니라 기분 장애의 증상을 유발할 수 있으며, 이는 인간에게만 국한되지 않는다.단세포 생물은 다양한 목적으로 세로토닌을 생산한다. 동물의 소화관에 기생하는 특정 아메바는 세로토닌을 생성하여 숙주에게 설사를 일으켜 감염을 확산시킨다.
세로토닌은 식물도 생산한다. 과일은 종자를 광범위하게 퍼뜨리기 위해 설사 성분을 포함하는 경우가 있다. 식물의 세로토닌은 동물의 소화관 운동에 영향을 미친다. 세로토닌을 가장 많이 함유하는 것은 호두(25-400mg/㎏)이다. 다음으로 많은 것은 파인애플, 바나나, 키위, 토마토 등(3-30mg/㎏)이다. 대부분의 채소는 0.1-3mg/㎏의 세로토닌을 함유하고 있다.
새우에 세로토닌을 주사하면 그 새우는 우위의 개체로 행동한다. 옥토파민을 주사하면 열위의 개체로 행동한다.
세로토닌은 대부분의 동물에서 신경 전달 물질로 기능하며, 긍정적인 일이 있으면 분비된다. 예를 들어, 새로운 먹이원을 찾았을 때나 수컷이 번식 상대인 암컷을 찾았을 때이다.
세로토닌은 척추동물에서 심혈관계, 체온 조절, 일주기 리듬, 식욕, 공격성, 성 행동, 감각 운동 반응, 학습, 통각 등에 관여한다.
9. 5. 성장과 생식
예쁜꼬마선충에서 세로토닌의 인위적 감소 또는 옥토파민의 증가는 먹이가 부족한 환경에서 나타나는 전형적인 행동을 유발한다. 예쁜꼬마선충은 더 활동적이 되고, 짝짓기와 산란이 억제되지만, 이 동물에서 세로토닌이 증가하거나 옥토파민이 감소하면 반대의 현상이 발생한다.[205] 세로토닌은 정상적인 수컷 선충의 짝짓기 행동에 필요하며,[206] 짝을 찾기 위해 먹이를 떠나는 경향에도 영향을 미친다.[207] 환경의 급격한 변화에 대한 반응으로 선충의 행동을 적응시키는 데 사용되는 세로토닌성 신호 전달은 인슐린 유사 신호 전달 및 TGF-베타 신호 전달 경로에 영향을 미치며,[208] 장기적인 적응을 조절한다.초파리에서 인슐린은 혈당을 조절할 뿐만 아니라 성장인자로도 작용한다. 따라서 초파리에서 세로토닌성 뉴런은 인슐린 분비에 영향을 미침으로써 성체 크기를 조절한다.[209][210] 세로토닌은 메뚜기의 군집 행동을 유발하는 요인으로도 확인되었다.[183] 인간의 경우 인슐린은 혈당을 조절하고 IGF는 성장을 조절하지만, 세로토닌은 두 호르몬의 방출을 모두 조절하며, GTPase 신호 전달 단백질의 세로토닐화를 통해 췌장의 베타 세포에서 인슐린 방출을 조절한다.[211] SSRI에 노출되면 임신 중 태아의 성장이 감소한다.[212]
세로토닌이 결핍된 유전자 변형 예쁜꼬마선충은 생식 수명이 증가하고, 비만이 될 수 있으며, 때로는 휴면 유충 상태에서 발달이 정지될 수 있다.[213][214]
9. 6. 노화 및 노화 관련 표현형
세로토닌은 노화, 학습 및 기억을 조절하는 것으로 알려져 있다. 최초의 증거는 예쁜꼬마선충의 수명 연구에서 나왔다.[208] 노화 초기 단계에는 세로토닌 수치가 증가하여 운동 행동과 연합 기억이 변화된다.[215] 이러한 효과는 돌연변이와 세로토닌 수용체를 억제하는 약물(미안세린과 메티오테핀 포함)에 의해 회복된다. 이러한 관찰은 포유류와 인간에서 세로토닌 수치가 감소한다는 개념과 모순되지 않는데, 이는 일반적으로 노화의 후기 단계에서 나타나지만 초기 단계에서는 나타나지 않는다.10. 생화학적 메커니즘
세로토닌은 필수 아미노산인 트립토판(Tryptophan)에서 5-히드록시트립토판을 거쳐 합성된다. 인체에는 약 10mg 존재하며, 위장관 점막에 90%, 혈소판에 8%, 뇌의 중추신경계에 2% 존재한다. 체내에서는 주로 소장에 있는 장 크롬친화성 세포(Enterochromaffin cell) 및 장 크롬친화성 세포 유사 세포가 생산하며, 장의 연동 운동 항진에 작용한다.[235] 따라서, 소화관의 세로토닌이 과잉 분비되면 설사가 되고, 분비가 적으면 변비가 된다.[236] 소화관에서 생성된 세로토닌의 일부는 혈소판에 흡수되어 혈액 응고, 혈관 수축, 통각 역치 조절, 뇌혈관 수축 활동 조절 등에 작용한다.[237]
한편, 뇌의 신경전달물질로 작용하는 세로토닌(이하, 뇌내 세로토닌)은 뇌간의 봉선핵(raphe nuclei)에서 합성된다.[235] 장에서 생성된 세로토닌은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 않으므로 뇌의 뉴런에 직접 작용할 가능성은 없다. 5-히드록시트립토판은 혈액-뇌 장벽을 통과하지만 여러 가지 부작용을 나타내므로, 뇌내 세로토닌을 증가시키려면 영양학적으로는 트립토판의 섭취가 중요하다.[238]
트립토판은 혈액-뇌 장벽 통과에 있어서, 다른 LNAAs (large neutral amino acids)(발린(Valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 메티오닌(Methionine))과 공통의 수송체를 사용하여 뇌내로 들어간다. 따라서, 고단백 식사 등 LNAAs가 많은 환경에서는 트립토판이 뇌로 흡수되기 어려워지고, 뇌내 세로토닌 합성의 속도 제한 단계가 된다.[239][240]
Diksic 등의 연구에 따르면 건장한 남성은 여성보다 약 52% 뇌내 세로토닌을 생성하는 능력이 높고, 세로토닌의 전구 물질인 트립토판이 결핍되면 여성의 경우 뇌내 세로토닌 합성이 남성의 4배 감소한다.[241]
뇌내 세로토닌을 생성하는 봉선핵 군은 대뇌 피질, 대뇌 변연계, 시상하부, 뇌간, 척수 등 광범위한 뇌 영역에 투사하고 있으므로, 뇌내 세로토닌이 관여하는 생리 기능은 다양하다.[242] 생체 리듬, 신경 내분비, 수면, 체온 조절 등의 생리 기능과 기분 장애, 정신 분열증, 약물 의존 등의 병태에 관여하고 있으며, 도파민(Dopamine)이나 노르아드레날린(Noradrenaline) 등의 감정적인 정보를 제어하고 정신을 안정시키는 역할을 한다. 호르몬으로서도 작용하여, 소화기계, 기분, 수면 각성 주기, 심혈관계, 통증 인지, 식욕 등을 조절한다.
10. 1. 생합성
동물과 인간에서 세로토닌은 아미노산 트립토판으로부터 두 개의 효소를 통해 합성된다. 이 과정에는 트립토판 수산화효소(TPH)와 방향족 아미노산 탈카르복실화효소(DDC), 그리고 보조효소인 피리독살 인산이 관여하는 짧은 대사 경로가 포함된다. 이 경로에서 TPH가 매개하는 반응은 속도 제한 단계이다.
TPH는 두 가지 형태로 존재한다. TPH1은 여러 조직에서 발견되며, TPH2는 뉴런 특이적 이소형이다.[216]
세로토닌은 실험실에서 ''Aspergillus niger''와 ''Psilocybe coprophila''를 촉매로 사용하여 트립토판으로부터 합성할 수 있다. 첫 번째 단계는 트립토판을 에탄올과 물에 7일 동안 방치한 후, pH를 조절하는 과정을 거친다. ''Aspergillus niger''는 이 첫 번째 단계의 촉매 역할을 한다. 두 번째 단계는 에탄올과 물을 첨가하고 30일 동안 방치하는 과정을 포함하며, pH 조절 후 ''Psilocybe coprophila''를 촉매로 사용한다.[217]

경구로 섭취한 세로토닌은 혈액-뇌 장벽을 통과하지 못하므로 중추 신경계의 세로토닌성 경로에 직접 작용하지 않는다.[6] 그러나 세로토닌 합성에 필요한 트립토판과 그 대사산물인 5-하이드록시트립토판(5-HTP)은 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있다. 이러한 물질은 식이 보충제나 식품 형태로 섭취 가능하며, 세로토닌성 약물로서 작용할 수 있다.
세로토닌 분해 산물 중 하나인 5-하이드록시인돌아세트산(5-HIAA)은 소변으로 배설된다. 세로토닌과 5-HIAA는 특정 종양이나 암에 의해 과도하게 생성될 수 있으며, 소변 검사를 통해 이러한 종양을 진단할 수 있다.
세로토닌은 필수 아미노산인 트립토판(Tryptophan)에서 5-히드록시트립토판을 거쳐 합성된다.
인체에는 약 10mg 존재하며, 위장관 점막에 90%, 혈소판에 8%, 뇌의 중추신경계에 2% 존재한다.
체내에서는 주로 소장에 있는 장 크롬친화성 세포(Enterochromaffin cell) 및 장 크롬친화성 세포 유사 세포가 생산하며, 장의 연동 운동 항진에 작용한다.[235] 따라서, 소화관의 세로토닌이 과잉 분비되면 설사가 되고, 분비가 적으면 변비가 된다.[236]
소화관에서 생성된 세로토닌의 일부는 혈소판에 흡수되어 혈액 응고, 혈관 수축, 통각 역치 조절, 뇌혈관 수축 활동 조절 등에 작용한다.[237]
한편, 뇌의 신경전달물질로 작용하는 세로토닌(이하, 뇌내 세로토닌)은 뇌간의 봉선핵(raphe nuclei)에서 합성된다.[235] 장에서 생성된 세로토닌은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 않으므로 뇌의 뉴런에 직접 작용할 가능성은 없다. 5-히드록시트립토판은 혈액-뇌 장벽을 통과하지만 여러 가지 부작용을 나타내므로, 뇌내 세로토닌을 증가시키려면 영양학적으로는 트립토판의 섭취가 중요하다.[238]
트립토판은 혈액-뇌 장벽 통과에 있어서, 다른 LNAAs (large neutral amino acids)(발린(Valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 메티오닌(Methionine))과 공통의 수송체를 사용하여 뇌내로 들어간다. 따라서, 고단백 식사 등 LNAAs가 많은 환경에서는 트립토판이 뇌로 흡수되기 어려워지고, 뇌내 세로토닌 합성의 속도 제한 단계가 된다.[239][240]
또한, Diksic 등의 연구에 따르면 건장한 남성은 여성보다 약 52% 뇌내 세로토닌을 생성하는 능력이 높고, 세로토닌의 전구 물질인 트립토판이 결핍되면 여성의 경우 뇌내 세로토닌 합성이 남성의 4배 감소한다.[241]
뇌내 세로토닌을 생성하는 봉선핵 군은 대뇌 피질, 대뇌 변연계, 시상하부, 뇌간, 척수 등 광범위한 뇌 영역에 투사하고 있으므로, 뇌내 세로토닌이 관여하는 생리 기능은 다양하다.[242] 생체 리듬, 신경 내분비, 수면, 체온 조절 등의 생리 기능과 기분 장애, 정신 분열증, 약물 의존 등의 병태에 관여하고 있으며, 도파민(Dopamine)이나 노르아드레날린(Noradrenaline) 등의 감정적인 정보를 제어하고 정신을 안정시키는 역할을 한다.
호르몬으로서도 작용하여, 소화기계, 기분, 수면 각성 주기, 심혈관계, 통증 인지, 식욕 등을 조절한다.
10. 2. 생합성 과정
세로토닌은 필수 아미노산인 트립토판(Tryptophan)에서 5-히드록시트립토판을 거쳐 합성된다. 인체에는 약 10mg 존재하며, 위장관 점막에 90%, 혈소판에 8%, 뇌의 중추신경계에 2% 존재한다. 체내에서는 주로 소장에 있는 장 크롬친화성 세포(Enterochromaffin cell) 및 장 크롬친화성 세포 유사 세포가 생산하며, 장의 연동 운동 항진에 작용한다.[235] 따라서, 소화관의 세로토닌이 과잉 분비되면 설사가 되고, 분비가 적으면 변비가 된다.[236] 소화관에서 생성된 세로토닌의 일부는 혈소판에 흡수되어 혈액 응고, 혈관 수축, 통각 역치 조절, 뇌혈관 수축 활동 조절 등에 작용한다.[237]
한편, 뇌의 신경전달물질로 작용하는 세로토닌(이하, 뇌내 세로토닌)은 뇌간의 봉선핵(raphe nuclei)에서 합성된다.[235] 장에서 생성된 세로토닌은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 않으므로 뇌의 뉴런에 직접 작용할 가능성은 없다. 5-히드록시트립토판은 혈액-뇌 장벽을 통과하지만 여러 가지 부작용을 나타내므로, 뇌내 세로토닌을 증가시키려면 영양학적으로는 트립토판의 섭취가 중요하다.[238]
트립토판은 혈액-뇌 장벽 통과에 있어서, 다른 LNAAs (large neutral amino acids)(발린(Valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 티로신(Tyrosine), 메티오닌(Methionine))과 공통의 수송체를 사용하여 뇌내로 들어간다. 따라서, 고단백 식사 등 LNAAs가 많은 환경에서는 트립토판이 뇌로 흡수되기 어려워지고, 뇌내 세로토닌 합성의 속도 제한 단계가 된다.[239][240]
또한, Diksic 등의 연구에 따르면 건장한 남성은 여성보다 약 52% 뇌내 세로토닌을 생성하는 능력이 높고, 세로토닌의 전구 물질인 트립토판이 결핍되면 여성의 경우 뇌내 세로토닌 합성이 남성의 4배 감소한다.[241]
뇌내 세로토닌을 생성하는 봉선핵 군은 대뇌 피질, 대뇌 변연계, 시상하부, 뇌간, 척수 등 광범위한 뇌 영역에 투사하고 있으므로, 뇌내 세로토닌이 관여하는 생리 기능은 다양하다.[242] 생체 리듬, 신경 내분비, 수면, 체온 조절 등의 생리 기능과 기분 장애, 정신 분열증, 약물 의존 등의 병태에 관여하고 있으며, 도파민(Dopamine)이나 노르아드레날린(Noradrenaline) 등의 감정적인 정보를 제어하고 정신을 안정시키는 역할을 한다.
호르몬으로서도 작용하여, 소화기계, 기분, 수면 각성 주기, 심혈관계, 통증 인지, 식욕 등을 조절한다.
11. 분석 화학
산화인듐주석은 미생물에 의해 생성, 검출 또는 소비되는 농도의 전기화학적 조사에서 전극 물질로 권장된다.[218] 1994년에 천연 및 합성 세로토닌의 분자량을 측정하기 위한 질량 분석법이 개발되었다.[219]
12. 역사 및 어원
생리학자들은 혈액이 응고될 때 혈청에 혈관수축 물질이 나타난다는 사실을 1세기 이상 알고 있었다.[220] 1935년, 이탈리아 파비아에서 연구하던 비토리오 에르스파머(Vittorio Erspamer)는 장크롬친화세포 추출물이 장의 수축을 일으킨다는 것을 보였다. 일부는 이것이 아드레날린을 함유한다고 믿었지만, 2년 후 에르스파머는 이것이 이전까지 알려지지 않았던 아민임을 밝혀내고 "엔테라민(enteramine)"이라고 명명했다.[221][222] 1948년, 클리블랜드 클리닉(Cleveland Clinic)의 모리스 M. 래포트(Maurice M. Rapport), 아르다 그린(Arda Green), 어빈 페이지(Irvine Page)는 혈청에서 혈관수축 물질을 발견했고, 이것이 혈관 긴장도에 영향을 미치는 혈청 작용제였기 때문에 세로토닌(serotonin)이라고 명명했다.[223]
1952년, 엔테라민이 세로토닌과 동일한 물질임이 밝혀졌고, 광범위한 생리적 역할이 밝혀짐에 따라, 정확한 화학명인 5-히드록시트립타민(5-hydroxytryptamine)의 약자인 5-HT가 약리학 분야에서 선호되는 이름이 되었다.[224] 세로토닌의 동의어로는 5-히드록시트립타민, 엔테라민, 물질 DS, 3-(β-아미노에틸)-5-히드록시인돌이 있다.[225] 1953년, 베티 트와로그(Betty Twarog)와 페이지는 중추신경계에서 세로토닌을 발견했다.[226] 페이지는 문어(Octopus vulgaris), 점무늬두꺼비(Discoglossus pictus), 보라색갯민숭달팽이(Hexaplex trunculus), 갈색갯민숭달팽이(Bolinus brandaris), 오징어(Sepia), 홍합(Mytilus), 굴(Ostrea)에 대한 에르스파머의 연구를 이 새롭게 확인된 물질을 이해하는 데 유효하고 기본적인 것으로 간주했지만, 특히 쥐의 혈액에서 얻은 다양한 모델에서 얻은 그의 초기 결과는 다른 생리활성 화학 물질, 특히 다른 혈관활성 물질의 존재로 인해 너무 혼란스럽다고 여겼다.[227]
참조
[1]
논문
Proton speciation and microspeciation of serotonin and 5-hydroxytryptophan
2009-04-00
[2]
논문
[Indolic derivatives. II. A new way to synthesize serotonin]
1958-00-00
[3]
기타
[4]
논문
Ricerche preliminari sulle indolalchilamine e sulle fenilalchilamine degli estratti di pelle di Anfibio
[5]
논문
Increased toxicity of 5-hydroxytryptamine by ethanol in rats and mice
1967-00-00
[6]
논문
How to increase serotonin in the human brain without drugs
2007-11-00
[7]
웹사이트
Microbes Help Produce Serotonin in Gut
https://www.caltech.[...]
2015-04-09
[8]
웹사이트
Serotonin
http://themedicalbio[...]
Indiana University School of Medicine
[9]
논문
The expanded biology of serotonin
[10]
논문
Effect of selective serotonin reuptake inhibitors on platelet activation: can they prevent acute myocardial infarction?
2003-00-00
[11]
논문
5-HT2A: a serotonin receptor with a possible role in joint diseases
https://www.diva-por[...]
Umeå Universitet
[12]
논문
Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis
2015-04-00
[13]
논문
Serotonin differentially modulates excitatory and inhibitory synaptic inputs to putative sleep-promoting neurons of the ventrolateral preoptic nucleus
https://www.hal.inse[...]
2016-10-00
[14]
논문
Serotonin and sleep-promoting neurons
2016-11-00
[15]
논문
Serotonin and the vascular wall
1987-02-00
[16]
논문
The serotonergic central nervous system of the Drosophila larva: anatomy and behavioral function
[17]
논문
Phytoserotonin: a review
2011-06-00
[18]
서적
5-Hydroxytryptamine and Related Indolealkylamines
Springer Berlin Heidelberg
[19]
논문
Ingestion of Japanese plums (Prunus salicina Lindl. cv. Crimson Globe) increases the urinary 6-sulfatoxymelatonin and total antioxidant capacity levels in young, middle-aged and elderly humans: Nutritional and functional characterization of their content
https://www.research[...]
[20]
논문
Towards an understanding of crystallization from solution. DFT studies of multi-component serotonin crystals
2016-07-00
[21]
논문
Crystal structure of serotonin
2022-04-00
[22]
논문
A new structure of a serotonin salt: comparison and conformational analysis of all known serotonin complexes
2013-09-00
[23]
논문
Serotonin: a review
2008-06-00
[24]
논문
Modulating role of serotonergic signaling in sleep and memory
2022-02-00
[25]
논문
Plasticity of thalamocortical axons is regulated by serotonin levels modulated by preterm birth
2023-08-00
[26]
논문
5-Hydroxytryptamine receptors
https://pubmed.ncbi.[...]
1992-09-00
[27]
논문
Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants
Informa
2011-11-00
[28]
서적
Psychiatry Under the Influence: Institutional Corruption, Social Injury, and Prescriptions for Reform
https://books.google[...]
Springer
[29]
논문
The serotonin theory of depression: a systematic umbrella review of the evidence
Nature Publishing Group
2023-08-00
[30]
웹사이트
Has the Serotonin Hypothesis Been Debunked?
https://www.psycholo[...]
[31]
서적
Handbook of Behavioral Neuroscience
Elsevier
2010-00-00
[32]
논문
Tryptophan hydroxylase as novel target for the treatment of depressive disorders
2010-00-00
[33]
논문
How Monoamine Oxidase A Decomposes Serotonin: An Empirical Valence Bond Simulation of the Reactive Step
2020-09-00
[34]
논문
Molecular biology of 5-HT receptors
2008-12-00
[35]
논문
Evidence for significant contribution of a newly identified monoamine transporter (PMAT) to serotonin uptake in the human brain
2007-01-00
[36]
논문
Serotonylation of small GTPases is a signal transduction pathway that triggers platelet alpha-granule release
2003-12-00
[37]
논문
Serotonylation of vascular proteins important to contraction
2009-05-00
[38]
웹사이트
PDSP Ki Database
http://pdsp.med.unc.[...]
University of North Carolina at Chapel Hill and the United States National Institute of Mental Health
2013-12-17
[39]
기타
[40]
논문
The activation of 5-HT receptors in prefrontal cortex enhances dopaminergic activity
2005-12-00
[41]
논문
5-HT2A receptor enhancement of contractile activity of the porcine urothelium and lamina propria
2016-11-00
[42]
웹사이트
Von Economo neuron – NeuronBank
http://neuronbank.or[...]
2017-10-00
[43]
논문
The novel melatonin agonist agomelatine (S20098) is an antagonist at 5-hydroxytryptamine2C receptors, blockade of which enhances the activity of frontocortical dopaminergic and adrenergic pathways
2003-09-00
[44]
논문
Role of 5-HT5A receptors in the consolidation of memory
2013-09-00
[45]
논문
Serotonin receptors in depression: from A to B
[46]
서적
Basic Neurochemistry
https://www.ncbi.nlm[...]
Lippincott Williams & Wilkins
[47]
서적
encyclopedia of neuroscience
Springer
2009-00-00
[48]
기타
[49]
서적
Handbook of the behavioral neurobiology of serotonin
Academic
2009-00-00
[50]
논문
Regulation of the Serotonergic System by Kainate in the Avian Retina
2019-10-00
[51]
서적
Handbook of the behavioral neurobiology of serotonin
Academic
2009-00-00
[52]
서적
Handbook of the behavioral neurobiology of serotonin
Academic
2009-00-00
[53]
논문
Is serotonin an upper or a downer? The evolution of the serotonergic system and its role in depression and the antidepressant response
2015-04-00
[54]
논문
Which comes first: atypical antipsychotic treatment or cardiometabolic risk?
2009-03-00
[55]
논문
Low gene expression conferred by association of an allele of the 5-HT2C receptor gene with antipsychotic-induced weight gain
2005-03-00
[56]
논문
Dysregulation of diurnal rhythms of serotonin 5-HT2C and corticosteroid receptor gene expression in the hippocampus with food restriction and glucocorticoids
1997-06-00
[57]
논문
The role of serotonin in eating disorders
[58]
서적
Believing, the neuroscience of fantasies, fears, and confictions
Prometius Books
[59]
논문
Pindolol augmentation in aggressive schizophrenic patients: a double-blind crossover randomized study
2001-03-00
[60]
논문
[Proceedings: Study of gastrointestinal motility using an extraluminal force transducer. 6. Observation of gastric and duodenal motility using synthetic motilin]
1975-12-00
[61]
논문
Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region
1996-11-00
[62]
논문
Serotonin pharmacology in the gastrointestinal tract: a review
2008-05-00
[63]
서적
Pharmacology
Churchill Livingstone
[64]
논문
Is there a pharmacological basis for differences in 5-HT3-receptor antagonist efficacy in refractory patients?
2005-09-00
[65]
논문
Serotonin producing neuroepithelial bodies in rabbit respiratory mucosa
1973-04-00
[66]
논문
Immunocytochemical localization of serotonin in the reptilian lung
Springer Science and Business Media LLC
1987-06-00
[67]
논문
Morphological and cytochemical characterization of neuroepithelial bodies in fetal rabbit lung. I. Studies of isolated neuroepithelial bodies
1982-11-00
[68]
논문
Merkel disc is a serotonergic synapse in the epidermis for transmitting tactile signals in mammals
2016-09-00
[69]
논문
Patients with high-bone-mass phenotype owing to Lrp5-T253I mutation have low plasma levels of serotonin
2010-03-00
[70]
논문
Breaking into bone biology: serotonin's secrets
2009-02-00
[71]
논문
Relation of serum serotonin levels to bone density and structural parameters in women
2010-02-01
[72]
논문
Levels of serotonin, sclerostin, bone turnover markers as well as bone density and microarchitecture in patients with high-bone-mass phenotype due to a mutation in Lrp5
2011-08-01
[73]
논문
FOXO1 orchestrates the bone-suppressing function of gut-derived serotonin
2012-10-01
[74]
논문
Pharmacological inhibition of gut-derived serotonin synthesis is a potential bone anabolic treatment for osteoporosis
2010-03-01
[75]
논문
RNA Sensing by Gut Piezo1 Is Essential for Systemic Serotonin Synthesis
2020-08-01
[76]
논문
Lifespan: catch-up growth and obesity in male mice
2004-01-01
[77]
논문
Preweaning food intake influences the adiposity of young adult baboons
1986-10-01
[78]
논문
Effect of litter size on plasma cholesterol and insulin and some liver and adipose tissue enzymes in adult rodents
1984-07-01
[79]
논문
Lasting syndrome of depression produced by reduction in serotonin uptake during postnatal development: evidence from sleep, stress, and behavior
2008-04-01
[80]
논문
Neonatal antidepressant exposure has lasting effects on behavior and serotonin circuitry
2006-01-01
[81]
논문
Neonatal citalopram exposure produces lasting changes in behavior which are reversed by adult imipramine treatment
2006-02-01
[82]
논문
Neuroscience. Prozac treatment of newborn mice raises anxiety
2004-10-01
[83]
논문
Early-life blockade of the 5-HT transporter alters emotional behavior in adult mice
2004-10-01
[84]
논문
Platelet-derived serotonin mediates liver regeneration
2006-04-01
[85]
논문
Deletion of the serotonin transporter in rats disturbs serotonin homeostasis without impairing liver regeneration
http://www.suaire.su[...]
2019-12-05
[86]
논문
The serotonin 5-HT2B receptor controls bone mass via osteoblast recruitment and proliferation
2008-02-01
[87]
논문
Lrp5 controls bone formation by inhibiting serotonin synthesis in the duodenum
2008-11-01
[87]
보도자료
It Takes Guts To Build Bone, Scientists Discover
https://www.scienced[...]
2008-12-01
[88]
논문
5-hydroxytryptamine stimulates phosphorylation of p44/p42 mitogen-activated protein kinase activation in bovine aortic endothelial cell cultures
2000-03-01
[89]
논문
Pulmonary neuroendocrine cells: physiology, tissue homeostasis and disease
2020-12-01
[90]
논문
Pharmacology of central serotonin neurons
1980-01-01
[91]
서적
Goodman and Gilman's pharmacological basis of therapeutics
McGraw-Hill
[92]
논문
Effects of chronic antidepressant treatments on serotonin transporter function, density, and mRNA level
1999-12-01
[93]
논문
Serotonin transporter polymorphisms and persistent, pervasive childhood aggression
2006-06-01
[94]
논문
5-HTTLPR polymorphism impacts human cingulate-amygdala interactions: a genetic susceptibility mechanism for depression
2005-06-01
[95]
논문
A meta-analysis of the association between the serotonin transporter gene polymorphism (5-HTTLPR) and trait anxiety
2004-02-01
[96]
논문
Antidepressant therapy for unexplained symptoms and symptom syndromes
1999-12-01
[97]
논문
Serotonin and noradrenaline reuptake inhibitors (SNRIs) for fibromyalgia
2018-02-01
[98]
논문
Buspirone and related compounds as alternative anxiolytics
1991-07-01
[99]
논문
Azapirone 5-HT1A receptor partial agonist treatment for major depressive disorder: systematic review and meta-analysis
2014-08-01
[100]
논문
The role of serotonin in antipsychotic drug action
1999-08-01
[101]
논문
Serotonergic mechanisms as targets for existing and novel antipsychotics
2012-01-01
[102]
논문
Triptans in migraine: a comparative review of pharmacology, pharmacokinetics and efficacy
2000-12-01
[103]
논문
Activation of 5-hydroxytryptamine1B/1D/1F receptors as a mechanism of action of antimigraine drugs
2013-08-01
[104]
논문
Pharmacology of antimigraine drugs
1991-01-01
[105]
서적
Handbook of Clinical Neurology
2024-01-01
[106]
논문
Pharmacology, pharmacogenetics, and clinical efficacy of 5-hydroxytryptamine type 3 receptor antagonists for postoperative nausea and vomiting
2006-12-00
[107]
논문
5-HT3 receptor antagonists, a new approach in emesis: a review of ondansetron, granisetron and tropisetron
1991-08-00
[108]
논문
Serotonergic drugs : effects on appetite expression and use for the treatment of obesity
2007-00-00
[109]
논문
Lorcaserin: an investigational serotonin 2C agonist for weight loss
2011-11-00
[110]
논문
Serotonergic anti-obesity agents: past experience and future prospects
2011-12-00
[111]
논문
5-HT(2C) receptor agonists and the control of appetite
2012-00-00
[112]
논문
5-HT2C Receptor Stimulation in Obesity Treatment: Orthosteric Agonists vs. Allosteric Modulators
2023-03-00
[113]
논문
Reintroducing Fenfluramine as a Treatment for Seizures: Current Knowledge, Recommendations and Gaps in Understanding
2023-00-00
[114]
논문
Lorcaserin for Dravet Syndrome: A Potential Advance Over Fenfluramine?
2022-02-00
[115]
논문
Evaluating bexicaserin for the treatment of developmental epileptic encephalopathies
2024-06-00
[116]
웹사이트
BMB 101
https://adisinsight.[...]
2024-10-23
[117]
논문
Molecular insights into psychedelic drug action
2022-07-00
[118]
논문
Serotonin 2A Receptor (5-HT2AR) Agonists: Psychedelics and Non-Hallucinogenic Analogues as Emerging Antidepressants
2024-01-00
[119]
논문
Chemistry and Structure-Activity Relationships of Psychedelics
2018-00-00
[120]
논문
Drug-drug interactions involving classic psychedelics: A systematic review
2024-01-00
[121]
논문
The Key Role of Intracellular 5-HT2A Receptors: A Turning Point in Psychedelic Research?
2023-10-13
[122]
논문
Psychedelics promote neuroplasticity through the activation of intracellular 5-HT2A receptors
2023-02-00
[123]
서적
5-HT2A Receptors in the Central Nervous System
Springer International Publishing
2018-00-00
[124]
서적
The Neuroscience of Hallucinations
Springer New York
2013-00-00
[125]
논문
Serotonin, but not N-methyltryptamines, activates the serotonin 2A receptor via a β-arrestin2/Src/Akt signaling complex in vivo
2010-10-00
[126]
논문
Effect of Hallucinogens on Unconditioned Behavior
2018-00-00
[127]
논문
Is 5-methoxytryptamine a pineal hormone?
1983-00-00
[128]
논문
On the significance of an alternate pathway of melatonin synthesis via 5-methoxytryptamine: comparisons across species
2016-08-00
[129]
논문
5-Methoxytryptamine-induced head twitches in rats
1977-00-00
[130]
논문
Significance of mammalian N, N-dimethyltryptamine (DMT): A 60-year-old debate
2022-08-00
[131]
논문
N, N-Dimethyltryptamine (DMT), an Endogenous Hallucinogen: Past, Present, and Future Research to Determine Its Role and Function
2018-00-00
[132]
논문
Dark Classics in Chemical Neuroscience: N, N-Dimethyltryptamine (DMT)
2018-10-00
[133]
논문
Dark Classics in Chemical Neuroscience: 3,4-Methylenedioxymethamphetamine
2018-10-00
[134]
논문
Entactogens: How the Name for a Novel Class of Psychoactive Agents Originated
2022-00-00
[135]
논문
Drug-drug interactions between psychiatric medications and MDMA or psilocybin: a systematic review
2022-06-00
[136]
논문
Therapeutic potential of monoamine transporter substrates
2006-00-00
[137]
논문
Effects of 5-HT-releasing agents on the extracellullar hippocampal 5-HT of rats. Implications for the development of novel antidepressants with a short onset of action
1999-07-00
[138]
논문
The Effect of Selective Serotonin Releasing Agents in the Chronic Mild Stress Model of Depression in Rats
1997-12-00
[139]
논문
Drug discrimination studies of the interoceptive cues produced by selective serotonin uptake inhibitors and selective serotonin releasing agents
1998-07-00
[140]
논문
Pharmacology of MDMA- and Amphetamine-Like New Psychoactive Substances
2018-00-00
[141]
논문
Beyond ecstasy: Alternative entactogens to 3,4-methylenedioxymethamphetamine with potential applications in psychotherapy
2021-05-01
[142]
논문
Psychiatric Emergencies in the Intensive Care Unit
2015-10-01
[143]
논문
Relative toxicity of selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) in overdose
[144]
논문
Serotonin Syndrome: Pathophysiology, Clinical Features, Management, and Potential Future Directions
2019-01-01
[145]
논문
Pharmacotherapy of Patients Taking New Psychoactive Substances: A Systematic Review and Analysis of Case Reports
2021-01-01
[146]
논문
Cyproheptadine for Serotonin Toxicity: an Updated Systematic Review and Grading of Evidence
Springer Science and Business Media LLC
2020-10-10
[147]
논문
The Hunter Serotonin Toxicity Criteria: simple and accurate diagnostic decision rules for serotonin toxicity
2003-09-01
[148]
논문
Recognition and treatment of serotonin syndrome
2008-07-01
[149]
논문
The serotonin syndrome
2005-03-01
[150]
서적
Principles of cardiac toxicology
https://books.google[...]
CRC Press
2010-02-03
[151]
웹사이트
Pergolide and Cabergoline But not Lisuride Exhibit Agonist Efficacy at Serotonin 5-HT2B Receptors
http://userpage.fu-b[...]
2010-02-03
[152]
논문
Cardiac valvulopathy with pergolide
http://www.tga.gov.a[...]
[153]
논문
Dopamine agonists and the risk of cardiac-valve regurgitation
2007-01-01
[154]
논문
Valvular heart disease and the use of dopamine agonists for Parkinson's disease
2007-01-01
[155]
웹사이트
Food and Drug Administration Public Health Advisory
https://www.fda.gov/[...]
2007-03-29
[156]
웹사이트
MedWatch – 2007 Safety Information Alerts. Permax (pergolide) and generic equivalents
https://www.fda.gov/[...]
United States Food and Drug Administration
2007-03-29
[157]
논문
Toxicity and hazard of selective serotonin reuptake inhibitor antidepressants fluoxetine, fluvoxamine, and sertraline to algae
2007-05-01
[158]
논문
Entamoeba histolytica causes intestinal secretion: role of serotonin
1983-08-01
[159]
서적
Ciba Foundation Symposium
[160]
논문
Neurohumoral alterations and their role in amoebiasis
2005-07-01
[161]
논문
Effect of exogenous 5-hydroxytryptamine on pathogenicity of Entamoeba histolytica in experimental animals
1989-08-01
[162]
서적
Tryptophan, Serotonin, and Melatonin
[163]
논문
Serotonin content of foods: effect on urinary excretion of 5-hydroxyindoleacetic acid
1985-10-01
[164]
논문
Antifouling properties of simple indole and purine alkaloids from the Mediterranean gorgonian Paramuricea clavata
2011-10-01
[165]
논문
Determination of serotonin and its precursors in chocolate samples by capillary liquid chromatography with mass spectrometry detection
2012-04-01
[166]
논문
Serotonin, a tryptophan-derived signal conserved in plants and animals, regulates root system architecture probably acting as a natural auxin inhibitor in Arabidopsis thaliana
Oxford University Press (OUP)
2011-03-01
[167]
논문
The Fusarium crown rot pathogen Fusarium pseudograminearum triggers a suite of transcriptional and metabolic changes in bread wheat (Triticum aestivum L.)
Oxford University Press (OUP)
2017-03-01
[168]
논문
The necrotrophic effector SnToxA induces the synthesis of a novel phytoalexin in wheat
Wiley-Blackwell|Wiley
2013-10-01
[169]
논문
Differential gene expression and metabolomic analyses of Brachypodium distachyon infected by deoxynivalenol producing and non-producing strains of Fusarium graminearum
BioMed Central
2014-07-01
[170]
논문
Hydroxycinnamate Amides: Intriguing Conjugates of Plant Protective Metabolites
Cell Press
2021-02-01
[171]
논문
Occurrence of serotonin in a hallucinogenic mushroom
1958-09-01
[172]
논문
Effects Of 5-HT (Serotonin) On Reproductive Behaviour In Heterodera Schachtii (Nematoda)
[173]
논문
C. elegans locomotory rate is modulated by the environment through a dopaminergic pathway and by experience through a serotonergic pathway
2000-06-01
[174]
논문
Serotonin regulates repolarization of the C. elegans pharyngeal muscle
2003-01-01
[175]
논문
RNAi and functional genomics in plant parasitic nematodes
Annual Reviews (publisher)
[176]
논문
Hormonal control of behavior: amines and the biasing of behavioral output in lobsters
1988-09-00
[177]
논문
The effect of social experience on serotonergic modulation of the escape circuit of crayfish
1996-01-00
[178]
논문
The toxicogenomic multiverse: convergent recruitment of proteins into animal venoms
Annual Reviews
[179]
논문
Serotonin, serotonin receptors and their actions in insects
[180]
논문
Neuropeptides as Regulators of Behavior in Insects
Annual Reviews
2017-01-00
[181]
논문
Molecular mechanisms of phase change in locusts
Annual Reviews
2014-01-07
[182]
논문
Locust and Grasshopper Management
Annual Reviews
2019-01-00
[183]
논문
Serotonin mediates behavioral gregarization underlying swarm formation in desert locusts
2009-01-00
[183]
뉴스
Locust swarms 'high' on serotonin
http://news.bbc.co.u[...]
2009-01-29
[184]
논문
Serotonin is critical for rewarded olfactory short-term memory in Drosophila
2012-06-00
[185]
논문
Chemical codes for the control of behaviour in arthropods
1989-01-00
[186]
논문
Design and synthesis of novel insecticides based on the serotonergic ligand 1-[(4-aminophenyl)ethyl]-4-[3-(trifluoromethyl)phenyl]piperazine (PAPP)
2010-03-00
[187]
서적
Toxicological Chemistry and Biochemistry
CRC Press
[188]
논문
The nociceptive and anti-nociceptive effects of bee venom injection and therapy: a double-edged sword
2010-10-00
[189]
서적
Clinical Neurotoxicology
W.B. Saunders
[190]
논문
Plasticity in Insect Olfaction: To Smell or Not to Smell?
Annual Reviews
2016-03-11
[191]
논문
Serotonin and neuropeptide F have opposite modulatory effects on fly aggression
2007-05-00
[192]
논문
The adult Dipteran crop: a unique and overlooked organ
Annual Reviews
2013-01-07
[193]
논문
Serotonin in Animal Cognition and Behavior
2020-02-00
[194]
논문
The spectrum of behaviors influenced by serotonin
1998-08-00
[195]
논문
Serotonin Coordinates Responses to Social Stress-What We Can Learn from Fish
2017-10-25
[196]
논문
The expanded biology of serotonin
2009-02-01
[197]
논문
Daily fluctuation of urine serotonin and cortisol in healthy shelter dogs and influence of intraspecific social exposure
2019-07-00
[198]
논문
Serotonin and Tryptophan Serum Concentrations in Shelter Dogs Showing Different Behavioural Responses to a Potentially Stressful Procedure
2020-12-00
[199]
논문
Short-term effect of ovariohysterectomy on urine serotonin, cortisol, testosterone and progesterone in bitches
2021-07-00
[200]
논문
Role of brain serotonin in modulating fish behavior
2016-06-00
[201]
논문
Serotonergic modulation of social interactions in isolated male mice
1989-02-01
[202]
논문
Serotonin and aggressive motivation in crustaceans: altering the decision to retreat
1997-05-00
[203]
논문
The Role of Serotonin (5-HT) in Behavioral Control: Findings from Animal Research and Clinical Implications
2015-05-00
[204]
논문
Putting it in Context: Linking Auditory Processing with Social Behavior Circuits in the Vertebrate Brain
2017-10-00
[205]
논문
Serotonin regulates C. elegans fat and feeding through independent molecular mechanisms
2008-06-00
[206]
논문
Serotonin-deficient mutants and male mating behavior in the nematode Caenorhabditis elegans
1993-12-00
[207]
논문
Mate searching in Caenorhabditis elegans: a genetic model for sex drive in a simple invertebrate
2004-08-00
[208]
논문
Serotonin receptors antagonistically modulate Caenorhabditis elegans longevity
2007-08-00
[209]
논문
A nucleostemin family GTPase, NS3, acts in serotonergic neurons to regulate insulin signaling and control body size
2008-07-00
[210]
논문
Serotonin and insulin signaling team up to control growth in Drosophila
2008-07-00
[211]
저널
Intracellular serotonin modulates insulin secretion from pancreatic beta-cells by protein serotonylation
2009-10-00
[212]
저널
Effect of exposure to selective serotonin reuptake inhibitors in utero on fetal growth: potential role for the IGF-I and HPA axes
2009-02-00
[213]
저널
Molecular and sensory basis of a food related two-state behavior in C. elegans
2009-10-00
[214]
저널
Food and metabolic signalling defects in a Caenorhabditis elegans serotonin-synthesis mutant
2000-02-00
[215]
저널
Manipulation of serotonin signal suppresses early phase of behavioral aging in Caenorhabditis elegans
2008-07-00
[216]
저널
Disruption of the nonneuronal tph1 gene demonstrates the importance of peripheral serotonin in cardiac function
2003-11-00
[217]
저널
Biotransformation of indole derivatives by mycelial cultures
[218]
저널
Electrochemical Probes of Microbial Community Behavior
Annual Reviews
2018-06-00
[219]
저널
THE DARK SIDE OF THE MYCELIUM: Melanins of Phytopathogenic Fungi
Annual Reviews
[220]
저널
Serotonin antagonists
1984-12-00
[221]
저널
Pharmacology of indole-alkylamines
1954-12-00
[222]
저널
[Vittorio Erspamer (1909-1999)]
https://www.medicina[...]
[223]
저널
Serum vasoconstrictor, serotonin; isolation and characterization
1948-12-00
[224]
저널
Distribution of 5-hydroxytryptamine (serotonin, enteramine) in the wall of the digestive tract
1953-02-00
[225]
웹사이트
SciFinder – Serotonin Substance Detail
2012-11-04
[226]
저널
Serotonin content of some mammalian tissues and urine and a method for its determination
1953-10-00
[227]
저널
Serotonin (5-hydroxytryptamine)
American Physiological Society
1954-07-00
[228]
저널
Proton Speciation and Microspeciation of Serotonin and 5-Hydroxytryptophan
[229]
간행물
Farmaco, Edizione Scientifica
[230]
기타
Calculated using Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02 (©1994–2011 ACD/Labs)
[231]
저널
Ricerche preliminari sulle indolalchilamine e sulle fenilalchilamine degli estratti di pelle di Anfibio
[232]
저널
Increased toxicity of 5-hydroxytryptamine by ethanol in rats and mice
[233]
웹사이트
厚生労働省 e-ヘルスネット - セロトニン(せろとにん)
https://www.e-health[...]
2020-05-25
[234]
웹사이트
【知ってる?!】牛肉パワー(4)心の健康保つ栄養素も豊富
https://www.sankei.c[...]
産経ニュース
2017-08-28
[235]
웹사이트
セロトニンの生理作用
http://www.serotonin[...]
[236]
웹사이트
セロトニンDojo
http://www.serotonin[...]
[237]
웹사이트
セロトニン(5-HT)
http://homepage2.nif[...]
[238]
저널
特集「飽食時代の落とし穴!? 欠乏症にご用心」-脳の栄養不足は大丈夫?-
http://www.arakawa-y[...]
カザン
2000
[239]
서적
『脳機能と栄養』
幸書房
2004
[240]
저널
Diurnal rhythms in rat brain large neutral amino acids (LNAAs), monoamines and monoamine metabolites
1992
[241]
저널
Differences between males and females in rates of serotonin synthesis in human brain
http://www.pnas.org/[...]
1997
[242]
저널
特集:セロトニンの働きを考える セロトニンの生理作用
金原出版株式会社
2009
[243]
저널
Questionable Advertising of Psychotropic Medications and Disease Mongering
http://journals.plos[...]
[244]
기타
[245]
저널
Proton speciation and microspeciation of serotonin and 5-hydroxytryptophan
2009-04-00
[246]
저널
Indolic derivatives. II. A new way to synthesize serotonin
1958-01-01
[247]
소프트웨어
[248]
저널
Ricerche preliminari sulle indolalchilamine e sulle fenilalchilamine degli estratti di pelle di Anfibio
[249]
저널
Increased toxicity of 5-hydroxytryptamine by ethanol in rats and mice
1967-01-01
[250]
저널
[251]
저널
Hormonal control of behavior: amines and the biasing of behavioral output in lobsters
1988-09-01
[252]
저널
5-Hydroxytryptamine receptors
https://pubmed.ncbi.[...]
1992-09-01
[253]
저널
Serotonin regulates C. elegans fat and feeding through independent molecular mechanisms
2008-06-01
[254]
저널
Phytoserotonin: a review
2011-06-01
[255]
저널
Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants
Informa
2011-11-01
[256]
저널
Functional Selectivity and Antidepressant Activity of Serotonin 1A Receptor Ligands
2015-08-01
[257]
저널
Serotonin and beyond: therapeutics for major depression
[258]
저널
Current Enlightenment About Etiology and Pharmacological Treatment of Autism Spectrum Disorder
2018-05-16
[259]
웹사이트
The role of BDNF and its receptors in depression and antidepressant drug action: Reactivation of developmental plasticity
https://doi.org/10.1[...]
Wiley
2010-02-22
[260]
웹사이트
5-HT1A Receptors on Mature Dentate Gyrus Granule Cells Are Critical for the Antidepressant Response
https://pubmed.ncbi.[...]
2015-09-21
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com