组织胺

组织胺是一种有机含氮的环状化合物。

组胺参与局部免疫反应和炎症反应，并作为瘙痒介体中心，具有调节肠道生理功能的作用。它还是一种神经递质。组织胺由嗜碱性球和附近结缔组织肥大细胞产生。它也可以增加微血管对白血球和某些蛋白质的通透性，允许白血球从微血管进入感染组织并吞噬其中的病原体。组织胺广泛存在于动植物组织中，可以人工合成。

## 属性

组织胺的磷酸盐为无色结晶或白色结晶性粉末，易溶于水。它是一种活性胺化合物，化学式是$C5H9N3$，分子量是111。

组胺对热非常稳定，不容易以加热方式加以破坏，一旦产生就不容易去除。在碱性条件下比较不稳定而可以被破坏。

组胺与H1和H2组胺受体发生作用，能提高胃酸分泌，使各种平滑肌发生痉挛，并扩张毛细血管，增加通透性。组胺是一个亲水性的血管活性（Vasoactive）胺。作为身体内的一种化学传导物质，它可以影响许多细胞的反应，包括过敏、发炎反应等，也可以影响脑部神经传导，造成嗜睡等症状发生。

组胺是导致花粉过敏的重要介质。从基本免疫反应来看，花粉过敏属于抗体IgE介导的炎性反应。当机体接触过敏原后会产生一种IgE抗体，它吸附在组织肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面，使机体处于致敏状态。当人体再次接触相同过敏原时，这些过敏原就会和IgE抗体结合，引起上述两种细胞脱颗粒并释放其中的介质。组胺作为其中介质之一可使小血管扩张、血管通透性增加、外分泌活动加强，是患者鼻黏膜水肿、鼻呼吸阻力增加、分泌物增多的重要物质基础。

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## 合成和代谢

组织胺是通过L-组氨酸脱羧酶催化的反应的脱羧从组氨酸得到的，它是一个亲水性的血管活性（Vasoactive）胺。

组胺是广泛存在于哺乳类、爬虫类、鸟类组织中的一种生物活性胺，早在1907年人类就实现了组胺的化学合成，3年之后Dale首先发现了组胺的扩张血管作用，后来人们才逐渐意识到它在过敏与发炎的调节上也扮演着很重要的角色。组胺在人体内的合成并不复杂，它是通过L-组氨酸脱羧酶催化的反应的脱羧从组氨酸得到的。利用组氨酸作为原料，在组氨酸脱羧酶的作用下即可合成组胺。组胺在人体内最终代谢产物是醋酸咪唑和甲基咪唑乙酸。

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根据组胺的作用机制，人们发明了抗组胺药物（H1受体拮抗剂），H1受体拮抗剂通过竞争性地与H1受体结合，阻止已经释放的组胺到达作用部位进而发挥生理作用。自1937年意大利的巴斯德研究所合成第一个抗组胺药至今，抗组胺药的种类日渐增多，疗效不断提高，不良反应也在不断完善。

## 储存与释放

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组织胺存在于肥大细胞内，亦存在于肺、肝及胃的粘膜组织内。

它在过敏与发炎的调节上扮演着很重要的角色。组织胺属于一种化学讯息，亦是胺能神经递质，参与中枢与周边的多重生理功能。在中枢系统中，组织胺由特定的神经元合成。例如位于下视丘后核的结节乳头核(tuberomammillary nucleus)。神经细胞多向延伸至大脑其他区域与脊椎，因此组织胺可能参与睡眠、荷尔蒙分泌、体温调节，食欲与记忆形成等功能。

组胺还位于伦霍塞克氏纤维(formatio reticularis) 与前脑胞(telencephalon)中；在周边部分，组织胺主要储存在肥大细胞、嗜碱性粒细胞和肠嗜铬细胞，会引起痒、打喷嚏、流鼻水等症状。此外组织胺结合到血管平滑肌上的接受器（H1R）导致血管扩张因而产生局部水肿，组织胺会使肺的气管平滑肌收缩引起呼吸道狭窄进而呼吸困难，肠道平滑肌收缩降低血压以及增快心率等多项生理反应。

## 降解

组胺由因肥大细胞引起的免疫反应释放，随后主要由两种酶降解：由AOC1基因编码的二胺氧化酶（DAO）和由HNMT基因编码的组胺- N-甲基转移酶（HNMT）。这些基因上的单核苷酸多态性（SNPs）的存在与多种疾病有关，包括溃疡性结肠炎和自闭症谱系障碍（ASD）。组胺的降解对于预防对其他无害物质的过敏反应至关重要。

DAO通常在小肠粘膜绒毛尖端的上皮细胞中表达。DAO活性降低与胃肠道疾病和广泛的食物不耐受有关。这是由于肠细胞对组胺的吸收增加，从而增加了血液中组胺的浓度。一项研究发现，麸质敏感的偏头痛患者与较低的DAO血清水平呈正相关。低DAO活性可能有更严重的后果，因为AOC1基因的ABP1等位基因突变与溃疡性结肠炎有关。rs2052129、rs2268999、rs10156191和rs1049742等位基因的杂合或纯合隐性基因型增加了DAO活性降低的风险。具有DAO活性降低基因型的人可以避免高组织胺的食物，如酒精、发酵食品和长时间存放的食品，以减轻过敏反应。此外，他们应该知道他们服用的益生菌是否含有任何产生组胺的菌株，并咨询他们的医生以获得适当的支持。

HNMT在中枢神经系统中表达，在中枢神经系统中缺乏HNMT已被证明会导致小鼠的攻击性行为和异常的睡眠-觉醒周期。由于脑组胺作为一种神经递质调节许多神经生理功能，因此研究重点放在了针对组胺调节的药物的开发上。Yoshikawa等人探讨了C314T、A939G、G179A和T632C多态性如何影响HNMT酶活性和各种神经系统疾病的发病机制。这些突变的影响可能是正面的，也可能是负面的。一些ADHD患者对食品添加剂和防腐剂的反应表现出加重的症状，部分原因是组胺的释放。在一项双盲安慰剂对照交叉试验中，患有多动症的儿童在饮用饮料后症状加重，更有可能在T939C和Thr105Ile上有HNMT多态性。组胺在神经炎症和认知中的作用使其成为许多神经系统疾病研究的靶点，包括自闭症谱系障碍（ASD）。HNMT基因的从头缺失也与ASD有关。

肥大细胞通过保护机体免受抗原侵害和维持肠道微生物群的稳态而发挥重要的免疫作用。它们像警报一样触发免疫系统的炎症反应。它们在消化系统中的存在使它们能够作为病原体进入人体的早期屏障。患有广泛敏感性和过敏反应的人可能患有肥大细胞活化综合征（MCAS），其中肥大细胞释放出过量的组胺，无法正常降解。组胺的异常释放可能是由缺陷肥大细胞的内部信号功能失调引起的，也可能是由分裂肥大细胞群的发育引起的酪氨酸激酶（Kit）突变。在这种情况下，身体可能无法产生足够的降解酶来适当地消除多余的组胺。由于MCAS的症状特征是如此广泛的疾病，因此很难诊断，并可能被错误地标记为各种疾病，包括肠易激综合征和纤维肌痛。

组胺常被认为是与免疫系统高反应性相关疾病的潜在原因。在哮喘患者中，肺组胺受体异常激活与支气管痉挛、气道阻塞和产生过量粘液有关。组胺降解突变在哮喘和过敏原超敏反应合并的患者中比仅哮喘患者更常见。HNMT-464 TT和HNMT-1639 TT多态性在过敏性哮喘儿童中更为常见，后者在非洲裔美国人儿童中比例很高。

## 毒性

组胺中毒主要发生于沿海地区及有食用海产鱼习惯的地区。当鱼体不新鲜或腐败时，细菌分解鱼体中的组氨酸为组胺，使组胺含量升高，摄入后可以引起过敏型食物中毒。

### 起因

- 组织胺中毒常发生于已腐败之鲔鱼、鲭鱼、鲣鱼等鲭鱼科鱼类，故有时称为鲭科鱼类中毒症（scombrotoxicosis）。这类鱼因含血合肉较多，通常又称为红肉鱼。这些红肉鱼的游离组胺酸含量比较高，一旦鲜度保持不良，受到细菌作用便会转变成组织胺。再加上人们食用这些鱼类的机会比较频繁，因此发生中毒的几率较高。
- 鬼头刀、秋刀鱼、沙丁鱼等非鲭科鱼类亦常发生。
- 不当的保存（贮放在高于15～20℃ 的环境中）会导致鱼表面或肠内细菌繁殖，并将鱼肉中的组胺酸转变成组织胺。此转变发生在腐败的初期，无法经由外观或气味办别。
- 借由烹煮虽可杀死细菌，但无法消除所产生的组织胺。此外鱼肉组织胺含量分布并不均匀，导致有些病患虽食用量少却中毒症状更明显的现象。
- 开放式的存放空间再加上潮湿，容易使鱼体受到肠内细菌污染，在24小时内便足以产生引起中毒的组织胺含量。

### 症状

在进食不新鲜的鱼、虾等食物后 10 分钟到 2 小时内，组织胺促使血管扩大，出现以下症状：

- 面部、胸部及全身皮肤潮红有热感，全身不适。
- 眼结膜充血并伴有头痛、头晕、恶心、腹痛、腹泻等症状。
- 胸闷、血压下降、心律失常、甚至心脏骤停。
- 有时会出现咽喉灼烧感或出现荨麻疹，个别病人可出现哮喘。

中毒的病人一般体温正常，大多在 1～2 天内恢复健康。

### 治疗

临床上，多注射抗组织胺药物以减轻症状。由于人体具有组织胺代谢能力，可以把组织胺代谢成较不具生理作用的产物，即使未经药物治疗，患者在24～48 小时内通常也能自行痊愈。但是老年人或原本健康状况不佳的人，可能需要住院治疗。

### 预防

预防组织胺食品中毒的最佳之道，就是防止鱼肉中产生组织胺：

- 把渔获物保持在低温或冷冻状态，且在良好卫生条件下贮藏鱼体，这是防止鱼体组织胺产生的关键。
- 渔业从业人员应注意渔获物的舱内处理，清除鱼体污染物，渔船上必须具有良好的冷冻设备。
- 拍卖时，也要尽量缩短拍卖交易的时间，同时减少受鱼市场环境、人员接触和地面污染的机会。
- 建立鱼类冷冻、冷藏的产销制度，鱼贩应该尽量保持环境清洁，以经符合饮用水标准的清水清洗鱼货，做好隔绝或降低污染的措施，并在低温下保存鱼货。
- 选择卫生条件较好的鱼贩处购买鱼货，并注重保鲜，如果没有立即食用，就应先放置在冷冻柜中，鱼体解冻到烹煮前的时间不要超过2小时。

调理时的注意事项：

- 烹调时应先去除内脏（除去内脏的鱼体组织胺含量是未除去内脏者的十分之一）。
- 烹调时温度要高，时间要长，以防止细菌继续滋长。

餐饮业应符合相关之卫生规定：对于食品原料来源、处理流程、烹调器具、环境设备等，应确实注意卫生。外食时要慎选卫生优良的餐厅用餐，更不要吃来路不明的食物。

## 参见

- 抗组织胺药：一类常见药物，例如苯海拉明
- 过敏性鼻炎

## 外部链接

- Histamine bound to proteins in the PDB

## 基本资料

- IUPACName：2-(3H-imidazol-4-yl)ethanamine
- CASNo：51-45-6
- PubChem：774
- 3D模型（JSmol）：C1=C(NC=N1)CCN
- MeSHName：Histamine
- UNII：820484N8I3
- KEGG：D08040
- InChI：1/C5H9N3/c6-2-1-5-3-7-4-8-5/h3-4H,1-2,6H2,(H,7,8)
- InChIKey：NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYAP
- ChEMBL：90
- StdInChI：1S/C5H9N3/c6-2-1-5-3-7-4-8-5/h3-4H,1-2,6H2,(H,7,8)
- StdInChIKey：NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N
- IUPHAR_ligand：1204
- ChemSpiderID：753
- ChEBI：18295
- 化学式：C5H9N3
- MolarMass：111.145
- MeltingPt：83.5 ℃ (182.3 ℉)
- BoilingPt：209.5 ℃ (409.1 ℉)