生化学 · 11/2

アドレナリン受容体；各臓器におけるアドレナリン／ノルアドレナリン作用の分子機構；ドパミンとセロトニンの合成と代謝；輸送体と受容体の性質；パーキンソン病の生化学的基盤；グルタミン酸受容体とGABA受容体

Adrenergic receptors; molecular mechanism of adrenaline/noradrenaline effects in individual organs; synthesis and metabolism of dopamine and serotonin; transporter and receptor properties; biochemical foundations of Parkinson's disease; glutamate and GABA receptors — L II

応用トピック: カルチノイド症候群小児てんかんと熱性けいれん小児行動・神経発達症：自閉スペクトラム症・ADHD・チック症薬剤性有害反応：チーズ反応統合失調症：病因・診断基準・歴史的亜型・経過・予後・鑑別診断不安症群：パニック症・広場恐怖症・全般不安症・恐怖症アルコール使用症の疫学・診断・離脱・アルコール幻覚症・経過精神疾患の神経生物学的基盤
疾患: パーキンソン病
画像所見: ドパミントランスポーターSPECT

🧠 アドレナリン受容体adrenergic receptor, adrenoceptor アドレナリン受容体（adrenergic receptor, adrenoceptor）adrenergic receptor, adrenoceptor（アドレナリン受容体）は「α1・α2・β1・β2・β3の5つのサブタイプ Subtype サブタイプ（Subtype） Subtype（サブタイプ）が、臓器ごとに違う仕事を割り振られている」と読む。ドパミン・セロトニンはカテコールアミン合成経路の枝分かれとして理解し、パーキンソン病では黒質線条体路 nigrostriatal pathway 黒質線条体路（nigrostriatal pathway） nigrostriatal pathway（黒質線条体路）の変性を軸に複数の分子病態を捉える。グルタミン酸（興奮性）とGABA（抑制性）は、中枢神経系の速い神経伝達の「アクセルとブレーキ」の対をなす。

アドレナリン受容体サブタイプ

1948年Ahlquistが、種々のカテコールアミンの効力順序 rank order of potency 効力順序（rank order of potency） rank order of potency（効力順序）が測定する反応によって2パターンに分かれることを発見し、α・β受容体の存在を提唱した。すべてGタンパク質共役受容体。

α1受容体

項目	内容
主な効果	収縮：血管、気管支、子宮、括約筋（消化管・膀胱）、虹彩iris 虹彩（iris）iris（虹彩）（散大dilation (mydriasis) 散大（dilation (mydriasis)）dilation (mydriasis)（散大）筋）＝散瞳 mydriasis散瞳（mydriasis） mydriasis（散瞳）。肝細胞：グリコーゲン分解 glycogenolysisグリコーゲン分解（glycogenolysis） glycogenolysis（グリコーゲン分解）
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	低血圧、鼻閉、局所麻酔薬local anesthetics 局所麻酔薬（local anesthetics）local anesthetics（局所麻酔薬）への血管収縮薬 vasoconstrictor 血管収縮薬（vasoconstrictor） vasoconstrictor（血管収縮薬）添加（吸収遅延）
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（拮抗薬）	高血圧（プラゾシンprazosinプラゾシン（prazosin）prazosin（プラゾシン）など）、前立腺肥大症benign prostatic hyperplasia (BPH)前立腺肥大症（benign prostatic hyperplasia (BPH)）benign prostatic hyperplasia (BPH)（前立腺肥大症）（タムスロシンtamsulosinタムスロシン（tamsulosin）tamsulosin（タムスロシン）など）

α2受容体

項目	内容
シナプス前presynaptic シナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）作用	フィードバック阻害feedback inhibition フィードバック阻害（feedback inhibition）feedback inhibition（フィードバック阻害）：ノルアドレナリン放出抑制、交感神経性流出抑制
シナプス後postsynaptic シナプス後（postsynaptic）postsynaptic（シナプス後）作用	血管収縮、膵β細胞pancreatic beta cell 膵β細胞（pancreatic beta cell）pancreatic beta cell（膵β細胞）：インスリン分泌 insulin secretion インスリン分泌（insulin secretion） insulin secretion（インスリン分泌）低下、血小板凝集platelet aggregation血小板凝集（platelet aggregation）platelet aggregation（血小板凝集）
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	高血圧（クロニジンclonidineクロニジン（clonidine）clonidine（クロニジン）など）、（オピオイド）離脱症状 withdrawal symptom離脱症状（withdrawal symptom） withdrawal symptom（離脱症状）、血管運動vasomotor activity (vasomotion) 血管運動（vasomotor activity (vasomotion)）vasomotor activity (vasomotion)（血管運動）不安定

💡 α-メチルドパmethyldopaメチルドパ（methyldopa）methyldopa（メチルドパ）は「偽の伝達物質」を作る降圧薬 antihypertensives降圧薬（antihypertensives） antihypertensives（降圧薬）。 α-メチルドパ methyldopa メチルドパ（methyldopa） methyldopa（メチルドパ）はL-DOPAに似た構造で、芳香族aromatic 芳香族（aromatic）aromatic（芳香族） L-アミノ酸脱炭酸酵素 aromatic L-amino acid decarboxylase アミノ酸脱炭酸酵素（aromatic L-amino acid decarboxylase） aromatic L-amino acid decarboxylase（アミノ酸脱炭酸酵素）（ドパ脱炭酸酵素 decarboxylase脱炭酸酵素（decarboxylase） decarboxylase（脱炭酸酵素））の基質として本来のL-DOPAと競合する。そのままカテコールアミン合成経路で代謝されてα-メチルノルアドレナリン alpha-methylnoradrenaline α-メチルノルアドレナリン（alpha-methylnoradrenaline） alpha-methylnoradrenaline（α-メチルノルアドレナリン）（強力なα2作動薬）という「偽の伝達物質」を生じ、強力なシナプス前抑制 presynaptic inhibition シナプス前抑制（presynaptic inhibition） presynaptic inhibition（シナプス前抑制）性フィードバックをかける（主作用は中枢）。現在は主に妊娠中の高血圧治療に使われる。

flowchart TD
  MD["α-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='methyldopa'>メチルドパ</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic'>芳香族</span>L-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic L-amino acid decarboxylase'>アミノ酸脱炭酸酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>・CO₂ を放出"| MDA["α-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='methyldopa'>メチルドパ</span>ミン"]
  MDA -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dopamine beta-hydroxylase'>ドパミンβ水酸化酵素</span><br>小胞内・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ascorbic acid (vitamin C)'>アスコルビン酸</span>・O₂"| MNA["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alpha-methylnoradrenaline'>α-メチルノルアドレナリン</span><br>偽の伝達物質・α2作動薬"]

β1受容体

項目	内容
主な効果	心拍数↑、収縮力↑、レニン放出、脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解）
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	重症心不全severe heart failure 重症心不全（severe heart failure）severe heart failure（重症心不全）（ドブタミンdobutamineドブタミン（dobutamine）dobutamine（ドブタミン））
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（拮抗薬＝β遮断薬）	虚血性心疾患ischemic heart disease (IHD)虚血性心疾患（ischemic heart disease (IHD)）ischemic heart disease (IHD)（虚血性心疾患）、高血圧、左室駆出率left ventricular ejection fraction (LVEF) 左室駆出率（left ventricular ejection fraction (LVEF)）left ventricular ejection fraction (LVEF)（左室駆出率）の低下した心不全、頻脈性不整脈tachyarrhythmia頻脈性不整脈（tachyarrhythmia）tachyarrhythmia（頻脈性不整脈）、社交不安症social anxiety disorder 社交不安症（social anxiety disorder）social anxiety disorder（社交不安症）（演奏時の動悸 palpitations動悸（palpitations） palpitations（動悸）・振戦など状況に伴う身体症状）

β2受容体

項目	内容
主な効果	拡張・弛緩：血管、気管支、子宮、消化管、膀胱（排尿筋detrusor muscle排尿筋（detrusor muscle）detrusor muscle（排尿筋））、毛様体筋ciliary muscle 毛様体筋（ciliary muscle）ciliary muscle（毛様体筋）（遠方視への調節。瞳孔径pupil diameter 瞳孔径（pupil diameter）pupil diameter（瞳孔径）には直接関与しない）。肝・筋：グリコーゲン分解 glycogenolysisグリコーゲン分解（glycogenolysis） glycogenolysis（グリコーゲン分解）。肥満細胞：ヒスタミン放出抑制
機序	cAMPcAMP（cyclic adenosine monophosphate）→PKA→ミオシン軽鎖キナーゼ myosin light chain kinase (MLCK) ミオシン軽鎖キナーゼ（myosin light chain kinase (MLCK)） myosin light chain kinase (MLCK)（ミオシン軽鎖キナーゼ）のリン酸化→MLCKのCa²⁺-カルモジュリン calmodulin カルモジュリン（calmodulin） calmodulin（カルモジュリン）複合体への感受性低下→平滑筋弛緩
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	気管支拡張薬bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator）bronchodilator（気管支拡張薬）（サルブタモールsalbutamolサルブタモール（salbutamol）salbutamol（サルブタモール）など。喘息治療、肥満細胞メディエーター放出も抑制）

β3受容体

項目	内容
主な効果	脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解）・熱産生への関与、膀胱弛緩
機序	GsまたはGiに共役しうる。Gsを介するcAMP→PKA→ペリリピン perilipin ペリリピン（perilipin） perilipin（ペリリピン）リン酸化・脂肪組織トリグリセリドリパーゼadipose triglyceride lipase (ATGL)脂肪組織トリグリセリドリパーゼ（adipose triglyceride lipase (ATGL)）adipose triglyceride lipase (ATGL)（脂肪組織トリグリセリドリパーゼ）/ホルモン感受性リパーゼhormone-sensitive lipase (HSL) ホルモン感受性リパーゼ（hormone-sensitive lipase (HSL)）hormone-sensitive lipase (HSL)（ホルモン感受性リパーゼ）活性化（脂肪分解lipolysis 脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解） ↑）¹
臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	過活動膀胱overactive bladder 過活動膀胱（overactive bladder）overactive bladder（過活動膀胱）（ミラベグロンmirabegronミラベグロン（mirabegron）mirabegron（ミラベグロン））

ドパミン作動性神経伝達

ドパミンはカテコールアミン合成経路の中間産物 intermediate 中間産物（intermediate） intermediate（中間産物）であると同時に、独立した神経伝達物質・修飾因子modifier 修飾因子（modifier）modifier（修飾因子）として働く（カテコールアミンの合成の合成経路参照）。血液脳関門を通過できないため、末梢投与peripheral administration 末梢投与（peripheral administration）peripheral administration（末梢投与）のドパミンは中枢作用 central effect 中枢作用（central effect） central effect（中枢作用）をもたない。

ドパミン経路の機能的区分

経路	主な機能
黒質線条体路nigrostriatal pathway黒質線条体路（nigrostriatal pathway）nigrostriatal pathway（黒質線条体路）	運動制御
中脳辺縁系mesolimbic system中脳辺縁系（mesolimbic system）mesolimbic system（中脳辺縁系）・中脳皮質系mesocortical system中脳皮質系（mesocortical system）mesocortical system（中脳皮質系）	報酬reward報酬（reward）reward（報酬）、認知機能cognitive function認知機能（cognitive function）cognitive function（認知機能）
隆起漏斗 infundibulum 漏斗（infundibulum） infundibulum（漏斗）系	内分泌調節（プロラクチン抑制など）

ドパミンの分解

放出されたドパミンはドパミントランスポーター dopamine transporter (DAT) ドパミントランスポーター（dopamine transporter (DAT)） dopamine transporter (DAT)（ドパミントランスポーター）で終末へ回収され、MAO（主にMAO-BMAO-B（monoamine oxidase B））とCOMTCOMT（catechol-O-methyltransferase）で分解されてホモバニリン酸 homovanillic acid (HVA) ホモバニリン酸（homovanillic acid (HVA)） homovanillic acid (HVA)（ホモバニリン酸）（HVAHVA, homovanillic acid (HVA)）になる。MAOの直接の産物は反応性の高いアルデヒド（DOPAL）で、これが下の神経毒 neurotoxin 神経毒（neurotoxin） neurotoxin（神経毒）の表に出てくる。

flowchart TD
  DA["ドパミン"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoamine oxidase'>MAO</span><br>O₂ → H₂O₂・NH₃"| DOPAL["3,4-ジヒドロキシフェニル<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acetaldehyde'>アセトアルデヒド</span><br>DOPAL"]
  DOPAL -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aldehyde dehydrogenase (ALDH)'>アルデヒド脱水素酵素</span><br>NAD⁺ → NADH"| DOPAC["3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸<br>DOPAC"]
  DOPAC -->|"COMT<br>SAM → SAH"| HVA["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='homovanillic acid (HVA)'>ホモバニリン酸</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='homovanillic acid (HVA)'>HVA</span>"]
  DA -->|"COMT<br>SAM → SAH"| MT["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='3-methoxytyramine'>3-メトキシチラミン</span>"]
  MT -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoamine oxidase'>MAO</span><br>O₂ → H₂O₂・NH₃"| MHPAL["3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニル<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acetaldehyde'>アセトアルデヒド</span>"]
  MHPAL -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aldehyde dehydrogenase (ALDH)'>アルデヒド脱水素酵素</span><br>NAD⁺ → NADH"| HVA

パーキンソン病

パーキンソン病では、黒質神経細胞の脱落による線条体ドパミン欠乏が主要な運動症状の基盤である。一方、病態にはα-シヌクレイン alpha-synuclein α-シヌクレイン（alpha-synuclein） alpha-synuclein（α-シヌクレイン）凝集、ミトコンドリア機能不全mitochondrial dysfunctionミトコンドリア機能不全（mitochondrial dysfunction）mitochondrial dysfunction（ミトコンドリア機能不全）、酸化ストレスoxidative stress酸化ストレス（oxidative stress）oxidative stress（酸化ストレス）、軸索輸送障害axonal transport impairment軸索輸送障害（axonal transport impairment）axonal transport impairment（軸索輸送障害）、神経炎症neuroinflammation 神経炎症（neuroinflammation）neuroinflammation（神経炎症）など複数の分子経路 molecular pathway 分子経路（molecular pathway） molecular pathway（分子経路）が関与し、中枢・末梢自律神経系 autonomic nervous system (ANS) 自律神経系（autonomic nervous system (ANS)） autonomic nervous system (ANS)（自律神経系）の他の細胞群にも病変が及ぶ。²

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nigrostriatal'>黒質線条体</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='dopaminergic neurons'>ドパミン作動性ニューロン</span>の変性"]
  A --> B["線条体でのドパミン欠乏"]
  B --> C["運動症状（振戦・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='rigidity'>固縮</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypokinesia'>寡動</span>）"]

治療薬とその作用点 target作用点（target） target（作用点）:

薬剤	作用機序
L-DOPA（＋末梢性ドパ脱炭酸酵素 decarboxylase 脱炭酸酵素（decarboxylase） decarboxylase（脱炭酸酵素）阻害薬カルビドパcarbidopaカルビドパ（carbidopa）carbidopa（カルビドパ）など）	ドパミンの前駆体（ドパミン自体は血液脳関門を通れないため前駆体で補充）。副作用：幻覚 hallucination 幻覚（hallucination） hallucination（幻覚）様症状（統合失調症schizophrenia統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）様）
ドパミン作動薬dopamine agonistドパミン作動薬（dopamine agonist）dopamine agonist（ドパミン作動薬）	ドパミン受容体に直接作用 direct action直接作用（direct action） direct action（直接作用）
MAO-B阻害薬（セレギリンselegilineセレギリン（selegiline）selegiline（セレギリン）・ラサギリンrasagilineラサギリン（rasagiline）rasagiline（ラサギリン））	脳内のドパミン分解を抑制
COMT阻害薬	L-DOPAの末梢代謝を阻害し、血中L-DOPA濃度の変動を緩和する（L-DOPAと併用。配合剤もある）³

投与したL-DOPAの多くは脳へ届く前に末梢で代謝される。併用薬は、この末梢の2つの反応をそれぞれ塞いでいる。

flowchart TD
  LD["L-DOPA（末梢血中）"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic'>芳香族</span>L-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic L-amino acid decarboxylase'>アミノ酸脱炭酸酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>・CO₂ を放出<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='carbidopa'>カルビドパ</span>などが阻害"| PDA["末梢のドパミン<br>脳へ入れず悪心・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='orthostatic hypotension (postural hypotension)'>起立性低血圧</span>の原因"]
  LD -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='catechol-O-methyltransferase'>COMT</span><br>SAM → SAH<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='catechol-O-methyltransferase'>COMT</span>阻害薬が阻害"| OMD["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='3-O-methyldopa (3-OMD)'>3-O-メチルドパ</span>"]
  LD -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='large neutral amino acid'>大型中性アミノ酸</span>輸送体<br>血液脳関門を通過"| BLD["脳内のL-DOPA"]
  BLD -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic'>芳香族</span>L-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic L-amino acid decarboxylase'>アミノ酸脱炭酸酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>・CO₂ を放出"| BDA["線条体のドパミン"]

ドパミン作動性神経毒

神経毒neurotoxin神経毒（neurotoxin）neurotoxin（神経毒）	機序
DOPAL（内因性、ドパミン分解代謝物）	神経毒性
MPTP（密造麻薬の合成副産物として混入）	脳内でアストロサイトのMAO-BによりMPP⁺に代謝→ドパミントランスポーター dopamine transporter (DAT) ドパミントランスポーター（dopamine transporter (DAT)） dopamine transporter (DAT)（ドパミントランスポーター）でドパミン作動性終末に選択的に取り込まれる→複合体Icomplex I 複合体I（complex I）complex I（複合体I）阻害（酸化的リン酸化oxidative phosphorylation酸化的リン酸化（oxidative phosphorylation）oxidative phosphorylation（酸化的リン酸化）参照）→パーキンソン病様症候群を誘発
ロテノンrotenoneロテノン（rotenone）rotenone（ロテノン）・その他農薬 pesticide (agricultural chemical)農薬（pesticide (agricultural chemical)） pesticide (agricultural chemical)（農薬）	複合体Icomplex I 複合体I（complex I）complex I（複合体I）阻害
BMAA（シアノバクテリアcyanobacteria シアノバクテリア（cyanobacteria）cyanobacteria（シアノバクテリア）由来、ソテツcycad ソテツ（cycad）cycad（ソテツ）の種子 bird seed 種子（bird seed） bird seed（種子）に蓄積）	神経変性neurodegeneration 神経変性（neurodegeneration）neurodegeneration（神経変性）関連

⚠️ MPTP事例はパーキンソン病の「ミトコンドリア仮説mitochondrial hypothesisミトコンドリア仮説（mitochondrial hypothesis）mitochondrial hypothesis（ミトコンドリア仮説）」の直接的証拠。 MPTP汚染麻薬を使用した人々に急速進行性 rapidly progressive 急速進行性（rapidly progressive） rapidly progressive（急速進行性）のパーキンソン症候群 parkinsonian syndrome パーキンソン症候群（parkinsonian syndrome） parkinsonian syndrome（パーキンソン症候群）が発生した歴史的事例は、複合体Icomplex I 複合体I（complex I）complex I（複合体I）阻害が選択的にドパミン作動性ニューロン dopaminergic neurons ドパミン作動性ニューロン（dopaminergic neurons） dopaminergic neurons（ドパミン作動性ニューロン）を損傷しうることを示し、環境毒素environmental toxin 環境毒素（environmental toxin）environmental toxin（環境毒素）とパーキンソン病の関連を示唆する重要な知見となった。

ドパミン報酬系

一次報酬 reward 報酬（reward） reward（報酬）（食物・水・性的接触・身体接触・攻撃の成功）はこの系を介して強化効果を媒介する。薬物はこの系を乗っ取り自然報酬 reward 報酬（reward） reward（報酬）の一部の効果を模倣する（感情的側面・記憶などは模倣しない）。薬物依存drug addiction薬物依存（drug addiction）drug addiction（薬物依存）・病的賭博pathological gambling 病的賭博（pathological gambling）pathological gambling（病的賭博）などの強迫行動 compulsive behavior 強迫行動（compulsive behavior） compulsive behavior（強迫行動）ではドパミン欠乏状態 dopamine deficiency state ドパミン欠乏状態（dopamine deficiency state） dopamine deficiency state（ドパミン欠乏状態）が想定される。

💡 統合失調症schizophrenia 統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）のドパミン仮説 dopamine hypothesis ドパミン仮説（dopamine hypothesis） dopamine hypothesis（ドパミン仮説）とグルタミン酸仮説 glutamate hypothesisグルタミン酸仮説（glutamate hypothesis） glutamate hypothesis（グルタミン酸仮説）。アンフェタミンamphetamine アンフェタミン（amphetamine）amphetamine（アンフェタミン）（ドパミン遊離促進）・D2受容体作動薬は統合失調症 schizophrenia 統合失調症（schizophrenia） schizophrenia（統合失調症）様症状（幻覚hallucination 幻覚（hallucination）hallucination（幻覚）を含むがすべてではない）を再現しうる（ドパミン仮説dopamine hypothesisドパミン仮説（dopamine hypothesis）dopamine hypothesis（ドパミン仮説））。一方、NMDA受容体拮抗薬NMDA receptor antagonist NMDA受容体拮抗薬（NMDA receptor antagonist）NMDA receptor antagonist（NMDA受容体拮抗薬）（フェンサイクリジンphencyclidine (PCP) フェンサイクリジン（phencyclidine (PCP)）phencyclidine (PCP)（フェンサイクリジン）など）はヒトで陽性・陰性症状negative symptoms 陰性症状（negative symptoms）negative symptoms（陰性症状）の両方を再現しうる（グルタミン酸仮説glutamate hypothesisグルタミン酸仮説（glutamate hypothesis）glutamate hypothesis（グルタミン酸仮説））——2つの神経伝達系が独立に統合失調症 schizophrenia 統合失調症（schizophrenia） schizophrenia（統合失調症）の病態モデル disease model 病態モデル（disease model） disease model（病態モデル）を提供する。

セロトニン作動性神経伝達

セロトニン（5-ヒドロキシトリプタミン5-hydroxytryptamine (5-HT)5-ヒドロキシトリプタミン（5-hydroxytryptamine (5-HT)）5-hydroxytryptamine (5-HT)（5-ヒドロキシトリプタミン）、5-HT）はインドールアミン indoleamine インドールアミン（indoleamine） indoleamine（インドールアミン）（モノアミンmonoamine モノアミン（monoamine）monoamine（モノアミン）の一種）。トリプトファンtryptophan トリプトファン（tryptophan）tryptophan（トリプトファン）から合成される。

合成・分布・分解

flowchart TD
  TRP["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tryptophan'>トリプトファン</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tryptophan hydroxylase'>トリプトファン水酸化酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='tetrahydrobiopterin'>BH4</span>・O₂・Fe²⁺<br>律速・基質で飽和していない"| HTP["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='5-hydroxytryptophan'>5-ヒドロキシトリプトファン</span>"]
  HTP -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic'>芳香族</span>L-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aromatic L-amino acid decarboxylase'>アミノ酸脱炭酸酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>・CO₂ を放出"| HT["セロトニン"]
  HT -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoamine oxidase'>MAO</span>（主に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoamine oxidase A'>MAO-A</span>）<br>O₂ → H₂O₂・NH₃"| HIAL["5-ヒドロキシ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='indole'>インドール</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='acetaldehyde'>アセトアルデヒド</span>"]
  HIAL -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aldehyde dehydrogenase (ALDH)'>アルデヒド脱水素酵素</span><br>NAD⁺ → NADH"| HIAA["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)'>5-ヒドロキシインドール酢酸</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='5-hydroxyindoleacetic acid'>5-HIAA</span>"]
  HT -->|"セロトニンN-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acetyltransferase'>アセチル基転移酵素</span><br>アセチルCoA → CoA<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pineal gland'>松果体</span>・夜間に活性化"| NAS["N-アセチルセロトニン"]
  NAS -->|"アセチルセロトニンO-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='methyltransferase'>メチル基転移酵素</span><br>SAM → SAH<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pineal gland'>松果体</span>"| MEL["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='melatonin'>メラトニン</span>"]

トリプトファン水酸化酵素tryptophan hydroxylaseトリプトファン水酸化酵素（tryptophan hydroxylase）tryptophan hydroxylase（トリプトファン水酸化酵素）：律速酵素 rate-limiting enzyme律速酵素（rate-limiting enzyme） rate-limiting enzyme（律速酵素）。基質飽和substrate saturation 基質飽和（substrate saturation）substrate saturation（基質飽和）していないという特殊性をもつ（トリプトファンtryptophan トリプトファン（tryptophan）tryptophan（トリプトファン）供給でセロトニン合成量が変わりうる）。テトラヒドロビオプテリンtetrahydrobiopterin, BH4 テトラヒドロビオプテリン（tetrahydrobiopterin, BH4）tetrahydrobiopterin, BH4（テトラヒドロビオプテリン）を補酵素 coenzyme 補酵素（coenzyme） coenzyme（補酵素）とし、酸素を基質とするため低酸素に感受性。アイソフォームisoform アイソフォーム（isoform）isoform（アイソフォーム）があり、TPH2がセロトニン作動性 serotonergic セロトニン作動性（serotonergic） serotonergic（セロトニン作動性）ニューロン、TPH1が腸クロム親和性細胞 enterochromaffin cell腸クロム親和性細胞（enterochromaffin cell） enterochromaffin cell（腸クロム親和性細胞）・松果体pineal gland 松果体（pineal gland）pineal gland（松果体）などの末梢で働く。
分布: 消化管（腸クロム親和性細胞enterochromaffin cell腸クロム親和性細胞（enterochromaffin cell）enterochromaffin cell（腸クロム親和性細胞）・腸管神経enteric nerve腸管神経（enteric nerve）enteric nerve（腸管神経）、約90%）、血小板（血漿から取り込み凝集時に放出）、中枢神経系。
分解: MAOによる酸化的脱アミノ化 oxidative deamination酸化的脱アミノ化（oxidative deamination） oxidative deamination（酸化的脱アミノ化）。尿中代謝物5-HIAAはカルチノイド腫瘍carcinoid tumoursカルチノイド腫瘍（carcinoid tumours）carcinoid tumours（カルチノイド腫瘍）の検出・経過観察に用いられる。

作用

消化管運動亢進increased gastrointestinal motility 消化管運動亢進（increased gastrointestinal motility）increased gastrointestinal motility（消化管運動亢進）（平滑筋直接興奮＋腸管神経 enteric nerve 腸管神経（enteric nerve） enteric nerve（腸管神経）を介した間接作用 indirect action間接作用（indirect action） indirect action（間接作用））、他の平滑筋収縮 smooth muscle contraction 平滑筋収縮（smooth muscle contraction） smooth muscle contraction（平滑筋収縮）（気管支・子宮）、血管収縮・拡張混在（直接＋交感神経性収縮、内皮依存性拡張）、血小板凝集platelet aggregation血小板凝集（platelet aggregation）platelet aggregation（血小板凝集）、末梢侵害受容器peripheral nociceptor 末梢侵害受容器（peripheral nociceptor）peripheral nociceptor（末梢侵害受容器）の刺激、中枢神経系の興奮/抑制。

⚠️ 5-HT関連の臨床病態は多岐にわたる。 片頭痛、気分障害mood disorder気分障害（mood disorder）mood disorder（気分障害）、不安、肺高血圧（セロトニン作動性serotonergic セロトニン作動性（serotonergic）serotonergic（セロトニン作動性）の食欲抑制薬 appetite suppressant 食欲抑制薬（appetite suppressant） appetite suppressant（食欲抑制薬）による。SSRISSRI（selective serotonin reuptake inhibitor）との関連も議論されている）、弁膜症（5-HT2B受容体5-HT2B receptor 5-HT2B受容体（5-HT2B receptor）5-HT2B receptor（5-HT2B受容体）作動薬）、セロトニン中毒serotonin toxicityセロトニン中毒（serotonin toxicity）serotonin toxicity（セロトニン中毒）、カルチノイド症候群carcinoid syndromeカルチノイド症候群（carcinoid syndrome）carcinoid syndrome（カルチノイド症候群）。

メラトニン

主に松果体pineal gland松果体（pineal gland）pineal gland（松果体）でセロトニンから合成される（N-アセチル化＋O-メチル化の2段階。上の図）。概日リズムcircadian rhythm 概日リズム（circadian rhythm）circadian rhythm（概日リズム）の確立に関わるホルモン。受容体はMT1・MT2。作動薬は不眠・気分障害mood disorder 気分障害（mood disorder）mood disorder（気分障害）（気分・睡眠パターン改善）に用いられる。

セロトニントランスポーターと薬物

SERT（Na⁺依存性再取り込み輸送体）が主要な不活化経路。選択的セロトニン再取り込み阻害薬selective serotonin reuptake inhibitor 選択的セロトニン再取り込み阻害薬（selective serotonin reuptake inhibitor）selective serotonin reuptake inhibitor（選択的セロトニン再取り込み阻害薬）（SSRI）はSERTを阻害する。MDMA（エクスタシー）を含む置換アンフェタミン amphetamine アンフェタミン（amphetamine） amphetamine（アンフェタミン）類は、SERTの基質として終末に入り、VMAT2VMAT2（vesicular monoamine transporter 2）を阻害して小胞内の5-HTを細胞質へ移し、さらにSERTを逆向きに働かせて5-HTを大量に放出させる。

グルタミン酸作動性神経伝達

グルタミン酸は中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質 excitatory neurotransmitter興奮性神経伝達物質（excitatory neurotransmitter） excitatory neurotransmitter（興奮性神経伝達物質）。神経伝達物質は血液脳関門を通過できないため、前駆体（グルタミン、アルギニンarginine (Arg)アルギニン（arginine (Arg)）arginine (Arg)（アルギニン）、チロシンなど）から脳内で合成される。

グルタミン-グルタミン酸サイクル（ニューロン-アストロサイト連携）

アストロサイトは取り込んだグルタミン酸をグルタミン合成酵素glutamine synthetaseグルタミン合成酵素（glutamine synthetase）glutamine synthetase（グルタミン合成酵素）でグルタミンへ変換してニューロンへ供給する。ニューロンではグルタミナーゼglutaminaseグルタミナーゼ（glutaminase）glutaminase（グルタミナーゼ）がグルタミンをグルタミン酸へ戻し、神経伝達に再利用する。⁴ 神経活性のあるグルタミン酸そのものではなく、活性のないグルタミンの形で受け渡すのがこの回路の要点。

flowchart TD
  subgraph NEU["ニューロン"]
    GLN2["グルタミン"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glutaminase'>グルタミナーゼ</span><br>NH₄⁺ を放出"| GLU1["グルタミン酸"]
  end
  GLU1 -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='exocytosis'>開口分泌</span>"| GLU2["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='synaptic cleft'>シナプス間隙</span>のグルタミン酸"]
  GLU2 -->|"EAAT<br>3 Na⁺・1 H⁺と共輸送、1 K⁺と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reverse transport'>逆輸送</span>"| GLU3["アストロサイト内のグルタミン酸"]
  subgraph AST["アストロサイト"]
    GLU3 -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glutamine synthetase'>グルタミン合成酵素</span><br>ATP → ADP＋Pi・NH₄⁺ を取り込む"| GLN1["グルタミン"]
  end
  GLN1 -->|"グルタミン輸送体で受け渡し"| GLN2

グルタミン酸トランスポーター

興奮性アミノ酸トランスポーターexcitatory amino acid transporter (EAAT) 興奮性アミノ酸トランスポーター（excitatory amino acid transporter (EAAT)）excitatory amino acid transporter (EAAT)（興奮性アミノ酸トランスポーター）（EAAT）は1グルタミン酸につき3 Na⁺と1 H⁺を共輸送し1 K⁺を逆輸送 reverse transport 逆輸送（reverse transport） reverse transport（逆輸送）する（1グルタミン酸あたりATP約1分子相当のコスト）ことで、シナプス間隙synaptic cleft シナプス間隙（synaptic cleft）synaptic cleft（シナプス間隙）からグルタミン酸を除去する二次性能動輸送 secondary active transport 二次性能動輸送（secondary active transport） secondary active transport（二次性能動輸送）体。

イオンチャネル型グルタミン酸受容体

受容体	作動薬	イオン透過性
NMDA	N-メチル-D-アスパラギン酸N-methyl-D-aspartate (NMDA) N-メチル-D-アスパラギン酸（N-methyl-D-aspartate (NMDA)）N-methyl-D-aspartate (NMDA)（N-メチル-D-アスパラギン酸）（開口にはグリシンまたはD-セリンの結合も必要）	Na⁺, Ca²⁺（静止膜電位resting membrane potential 静止膜電位（resting membrane potential）resting membrane potential（静止膜電位）でMg²⁺により孔がブロックされる）
AMPA	α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸（alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)）alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸）	Na⁺, K⁺（一部Ca²⁺）
カイニン酸kainic acid (kainate)カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）	カイニン酸kainic acid (kainate)カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）	Na⁺, K⁺（一部Ca²⁺）

⭐ AMPA-NMDA協調は「同時検出器coincidence detector同時検出器（coincidence detector）coincidence detector（同時検出器）」として働く。 AMPA受容体AMPA receptor AMPA受容体（AMPA receptor）AMPA receptor（AMPA受容体）活性化→Na⁺流入→脱分極→NMDA受容体のMg²⁺ブロックが外れる→NMDA受容体活性化→[Ca²⁺]i上昇、という2段階（速い成分＝AMPA、遅い成分＝NMDA）のEPSPを形成する。この電位依存的 voltage-dependent 電位依存的（voltage-dependent） voltage-dependent（電位依存的）なMg²⁺解除の仕組みが、NMDA受容体を「同時に起こったシナプス入力だけを検出する」分子スイッチ molecular switch 分子スイッチ（molecular switch） molecular switch（分子スイッチ）にしている（長期増強long-term potentiation, LTP 長期増強（long-term potentiation, LTP）long-term potentiation, LTP（長期増強）の分子基盤、CaMKII依存）。

⚠️ NMDA受容体拮抗薬NMDA receptor antagonist NMDA受容体拮抗薬（NMDA receptor antagonist）NMDA receptor antagonist（NMDA受容体拮抗薬）は解離性麻酔薬 dissociative anesthetic解離性麻酔薬（dissociative anesthetic） dissociative anesthetic（解離性麻酔薬）・幻覚薬hallucinogen 幻覚薬（hallucinogen）hallucinogen（幻覚薬）として作用する。フェンサイクリジンphencyclidine (PCP) フェンサイクリジン（phencyclidine (PCP)）phencyclidine (PCP)（フェンサイクリジン）は幻覚薬 hallucinogen幻覚薬（hallucinogen） hallucinogen（幻覚薬）。ケタミンketamineケタミン（ketamine）ketamine（ケタミン）は亜麻酔量で治療抵抗性うつ病 treatment-resistant depression 治療抵抗性うつ病（treatment-resistant depression） treatment-resistant depression（治療抵抗性うつ病）に応用される（エスケタミンesketamineエスケタミン（esketamine）esketamine（エスケタミン）点鼻）（前頭前皮質prefrontal cortex 前頭前皮質（prefrontal cortex）prefrontal cortex（前頭前皮質）のGABA作動性介在ニューロン上のNMDA受容体拮抗→脱抑制 disinhibition 脱抑制（disinhibition） disinhibition（脱抑制） →グルタミン酸伝達促進、という機序が想定される）。

代謝型グルタミン酸受容体

Gタンパク質共役型（Gq・Gi）。シナプス前presynapticシナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）・後両方に存在し、Ca²⁺チャネルcalcium channelCa²⁺チャネル（calcium channel）calcium channel（Ca²⁺チャネル）・K⁺チャネル・他の受容体（NMDA・AMPA・ドパミン・GABA・ノルアドレナリン受容体）を調節する。

GABA作動性神経伝達

γ-アミノ酪酸gamma-aminobutyric acid (GABA) γ-アミノ酪酸（gamma-aminobutyric acid (GABA)）gamma-aminobutyric acid (GABA)（γ-アミノ酪酸）（GABA）は中枢神経系の主要な抑制性神経伝達物質 inhibitory neurotransmitter抑制性神経伝達物質（inhibitory neurotransmitter） inhibitory neurotransmitter（抑制性神経伝達物質）（脊髄・脳幹ではグリシンも同様の役割を担う）。

合成と分解

flowchart TD
  AKG["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alpha-ketoglutarate'>α-ケトグルタル酸</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='citric acid cycle (TCA cycle)'>クエン酸回路</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='transaminase/aminotransferase'>アミノ基転移酵素</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>"| GLU["グルタミン酸"]
  GLU -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glutamic acid decarboxylase, GAD'>グルタミン酸脱炭酸酵素</span>（GAD）<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>・CO₂ を放出<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='gamma-aminobutyric acid'>GABA</span>作動性ニューロンに特異的・GAD65/GAD67"| GABA["GABA"]
  GABA -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gamma-aminobutyric acid'>GABA</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='transaminases'>トランスアミナーゼ</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gamma-aminobutyric acid'>GABA</span>-T）<br>ミトコンドリア・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyridoxal 5&#39;-phosphate'>PLP</span>"| SSA["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic acid'>コハク酸</span>セミアルデヒド"]
  AKG2["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alpha-ketoglutarate'>α-ケトグルタル酸</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gamma-aminobutyric acid'>GABA</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='transaminases'>トランスアミナーゼ</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gamma-aminobutyric acid'>GABA</span>-T）<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='amino group'>アミノ基</span>を受け取る"| GLU2["グルタミン酸"]
  SSA -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic semialdehyde dehydrogenase'>コハク酸セミアルデヒド脱水素酵素</span><br>NAD⁺ → NADH"| SUC["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic acid'>コハク酸</span>"]
  SUC -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='citric acid cycle (TCA cycle)'>クエン酸回路</span>へ戻る"| AKG

α-ケトグルタル酸alpha-ketoglutarate α-ケトグルタル酸（alpha-ketoglutarate）alpha-ketoglutarate（α-ケトグルタル酸）からGABAを経てコハク酸 succinic acid コハク酸（succinic acid） succinic acid（コハク酸）に戻るこの迂回路をGABAシャントという。GABA-Tの反応ではGABAのアミノ基 amino group アミノ基（amino group） amino group（アミノ基）がα-ケトグルタル酸 alpha-ketoglutarate α-ケトグルタル酸（alpha-ketoglutarate） alpha-ketoglutarate（α-ケトグルタル酸）へ移り、グルタミン酸が再生される（GABAを分解しながら前駆体を作り直す）。

⚠️ GAD阻害は痙攣を起こす。 GABA合成が障害されると中枢の抑制が失われ痙攣に至る（PLPPLP（pyridoxal 5'-phosphate）欠乏でも同じことが起こる。ビタミンB6依存性てんかんvitamin B6-dependent epilepsyビタミンB6依存性てんかん（vitamin B6-dependent epilepsy）vitamin B6-dependent epilepsy（ビタミンB6依存性てんかん））。逆にビガバトリンvigabatrinビガバトリン（vigabatrin）vigabatrin（ビガバトリン）（γ-ビニルGABA）はGABA-Tに不可逆的に共有結合し、シナプスGABA濃度を上げる抗てんかん薬 Antiepileptics 抗てんかん薬（Antiepileptics） Antiepileptics（抗てんかん薬）として使われる。

GABAトランスポーター

Na⁺依存性、双方向性bidirectional双方向性（bidirectional）bidirectional（双方向性）。ニューロンに取り込まれたGABAは神経伝達に再利用され、グリア（アストロサイト。放出GABAの約20%を取り込む）では代謝される。GAT阻害薬（チアガビンtiagabineチアガビン（tiagabine）tiagabine（チアガビン））は抗てんかん薬 Antiepileptics 抗てんかん薬（Antiepileptics） Antiepileptics（抗てんかん薬）として応用される。

GABA受容体の2型

受容体	型	機構	薬理学的標的
GABA-A	イオンチャネル型ionotropic イオンチャネル型（ionotropic）ionotropic（イオンチャネル型）（ヘテロ5量体、リガンド依存性ligand-gated リガンド依存性（ligand-gated）ligand-gated（リガンド依存性） Cl⁻チャネル）	成熟ニューロンではCl⁻平衡電位 equilibrium potential 平衡電位（equilibrium potential） equilibrium potential（平衡電位）が静止電位より陰性→Cl⁻流入で過分極	ベンゾジアゼピン、麻酔薬、エタノール（すべて正のアロステリック調節 allosteric regulationアロステリック調節（allosteric regulation） allosteric regulation（アロステリック調節））
GABA-B	代謝型metabotropic 代謝型（metabotropic）metabotropic（代謝型）（Gタンパク質共役、二量体）	K⁺チャネル活性化またはCa²⁺伝導度 conductance 伝導度（conductance） conductance（伝導度）低下/cAMP産生抑制	シナプス前presynaptic シナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）後の抑制

⚠️ GABA-A増強薬は用量依存的 dose-dependent 用量依存的（dose-dependent） dose-dependent（用量依存的）に「抗不安anxiolysis 抗不安（anxiolysis）anxiolysis（抗不安） →催眠 hypnosis 催眠（hypnosis） hypnosis（催眠） →全身麻酔→昏睡・死」と進行する。抗不安anxiolysis 抗不安（anxiolysis）anxiolysis（抗不安）作用と鎮静作用 sedative effect 鎮静作用（sedative effect） sedative effect（鎮静作用）は完全には区別できない（最低用量）。ベンゾジアゼピン・エタノールなど複数のGABA作動性/鎮静薬の併用は相加的 additive 相加的（additive） additive（相加的）〜相乗的 synergistic 相乗的（synergistic） synergistic（相乗的）にこの効果を強め、危険性を増す。

まとめ

アドレナリン受容体adrenergic receptor, adrenoceptor アドレナリン受容体（adrenergic receptor, adrenoceptor）adrenergic receptor, adrenoceptor（アドレナリン受容体）はα1（収縮）・α2（シナプス前抑制presynaptic inhibitionシナプス前抑制（presynaptic inhibition）presynaptic inhibition（シナプス前抑制））・β1（心刺激cardiac stimulation心刺激（cardiac stimulation）cardiac stimulation（心刺激））・β2（弛緩）・β3（脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解））に分かれ、臓器ごとに異なる生理作用 physiological effects生理作用（physiological effects） physiological effects（生理作用）・臨床応用clinical applications 臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）をもつ。
ドパミンはMAO・COMTでHVAへ分解される。パーキンソン病では黒質神経細胞脱落 neuronal loss 神経細胞脱落（neuronal loss） neuronal loss（神経細胞脱落）による線条体ドパミン欠乏が運動症状の基盤となるが、α-シヌクレインalpha-synuclein α-シヌクレイン（alpha-synuclein）alpha-synuclein（α-シヌクレイン）凝集など複数の病態が関与する。MPTP（アストロサイトのMAO-BでMPP⁺へ）による複合体I complex I 複合体I（complex I） complex I（複合体I）阻害はその実験モデルの一つで、L-DOPA（＋末梢性脱炭酸酵素 decarboxylase 脱炭酸酵素（decarboxylase） decarboxylase（脱炭酸酵素）阻害薬）・ドパミン作動薬dopamine agonistドパミン作動薬（dopamine agonist）dopamine agonist（ドパミン作動薬）・MAO-B/COMT阻害薬が治療に用いられる。
セロトニンはトリプトファン tryptophan トリプトファン（tryptophan） tryptophan（トリプトファン） →5-ヒドロキシトリプトファン 5-hydroxytryptophan 5-ヒドロキシトリプトファン（5-hydroxytryptophan） 5-hydroxytryptophan（5-ヒドロキシトリプトファン）（トリプトファン水酸化酵素tryptophan hydroxylaseトリプトファン水酸化酵素（tryptophan hydroxylase）tryptophan hydroxylase（トリプトファン水酸化酵素）、律速）→セロトニン（AADC）で合成され、MAOで5-HIAA5-HIAA（5-hydroxyindoleacetic acid）へ分解される。大半は消化管に存在し、SERTがSSRIの標的。メラトニンmelatonin メラトニン（melatonin）melatonin（メラトニン）は主に松果体 pineal gland 松果体（pineal gland） pineal gland（松果体）でN-アセチル化・O-メチル化を経て作られる。
グルタミン酸はNMDA（Mg²⁺ブロック、Ca²⁺透過、同時検出器coincidence detector同時検出器（coincidence detector）coincidence detector（同時検出器））・AMPA・カイニン酸kainic acid (kainate) カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）型イオンチャネル受容体とmGluRを介して興奮性伝達 excitatory transmission 興奮性伝達（excitatory transmission） excitatory transmission（興奮性伝達）を担う。
GABAはGAD（PLP依存）で合成されGABA-T/GABAシャントで分解、GABA-A（Cl⁻チャネル、ベンゾジアゼピン標的）とGABA-B（GPCR）の2受容体系で抑制性伝達 inhibitory transmission 抑制性伝達（inhibitory transmission） inhibitory transmission（抑制性伝達）を担う。

出典

1.Adrenergic receptors and cardiovascular effects of catecholamines（Annales d'Endocrinologie・2021）β3アドレナリン受容体が刺激性・抑制性Gタンパク質の双方に共役しうること閲覧 2026-08-20
2.Parkinson disease（Nature Reviews Disease Primers・2017）パーキンソン病で黒質神経細胞脱落と線条体ドパミン欠乏に加え、αシヌクレイン凝集や複数の分子病態が関与すること閲覧 2026-08-20
3.Catechol-O-methyltransferase inhibitors in Parkinson's disease（Drugs・2015）COMT阻害薬をレボドパに併用し末梢レボドパ代謝を抑えて血中動態を安定化すること閲覧 2026-08-20
4.Milestone Review: Metabolic dynamics of glutamate and GABA mediated neurotransmission - The essential roles of astrocytes（Journal of Neurochemistry・2023）グルタミン酸・GABA・グルタミン回路でニューロンとアストロサイトが代謝物の取り込み・変換・再利用を分担すること閲覧 2026-08-20