組織胺

組織胺是一種有機含氮的環狀化合物。

組胺參與局部免疫反應和炎症反應，並作為瘙癢介體中心，具有調節腸道生理功能的作用。它還是一種神經遞質。組織胺由嗜鹼性球和附近結締組織肥大細胞產生。它也可以增加微血管對白血球和某些蛋白質的通透性，允許白血球從微血管進入感染組織並吞噬其中的病原體。組織胺廣泛存在於動植物組織中，可以人工合成。

## 屬性

組織胺的磷酸鹽為無色結晶或白色結晶性粉末，易溶於水。它是一種活性胺化合物，化學式是$C5H9N3$，分子量是111。

組胺對熱非常穩定，不容易以加熱方式加以破壞，一旦產生就不容易去除。在鹼性條件下比較不穩定而可以被破壞。

組胺與H1和H2組胺受體發生作用，能提高胃酸分泌，使各種平滑肌發生痙攣，並擴張毛細血管，增加通透性。組胺是一個親水性的血管活性（Vasoactive）胺。作為身體內的一種化學傳導物質，它可以影響許多細胞的反應，包括過敏、發炎反應等，也可以影響腦部神經傳導，造成嗜睡等症狀發生。

組胺是導致花粉過敏的重要介質。從基本免疫反應來看，花粉過敏屬於抗體IgE介導的炎性反應。當機體接觸過敏原後會產生一種IgE抗體，它吸附在組織肥大細胞、嗜鹼性粒細胞表面，使機體處於致敏狀態。當人體再次接觸相同過敏原時，這些過敏原就會和IgE抗體結合，引起上述兩種細胞脫顆粒並釋放其中的介質。組胺作為其中介質之一可使小血管擴張、血管通透性增加、外分泌活動加強，是患者鼻黏膜水腫、鼻呼吸阻力增加、分泌物增多的重要物質基礎。

## 合成和代謝

組織胺是通過L-組氨酸脫羧酶催化的反應的脫羧從組氨酸得到的，它是一個親水性的血管活性（Vasoactive）胺。

組胺是廣泛存在於哺乳類、爬蟲類、鳥類組織中的一種生物活性胺，早在1907年人類就實現了組胺的化學合成，3年之後Dale首先發現了組胺的擴張血管作用，後來人們才逐漸意識到它在過敏與發炎的調節上也扮演著很重要的角色。組胺在人體內的合成並不複雜，它是通過L-組氨酸脫羧酶催化的反應的脫羧從組氨酸得到的。利用組氨酸作為原料，在組氨酸脫羧酶的作用下即可合成組胺。組胺在人體內最終代謝產物是醋酸咪唑和甲基咪唑乙酸。

根據組胺的作用機制，人們發明了抗組胺藥物（H1受體拮抗劑），H1受體拮抗劑通過競爭性地與H1受體結合，阻止已經釋放的組胺到達作用部位進而發揮生理作用。自1937年義大利的巴斯德研究所合成第一個抗組胺藥至今，抗組胺藥的種類日漸增多，療效不斷提高，不良反應也在不斷完善。

## 儲存與釋放

組織胺存在於肥大細胞內，亦存在於肺、肝及胃的黏膜組織內。

它在過敏與發炎的調節上扮演著很重要的角色。組織胺屬於一種化學訊息，亦是胺能神經遞質，參與中樞與週邊的多重生理功能。在中樞系統中，組織胺由特定的神經元合成。例如位於下視丘後核的結節乳頭核(tuberomammillary nucleus)。神經細胞多向延伸至大腦其他區域與脊椎，因此組織胺可能參與睡眠、荷爾蒙分泌、體溫調節，食慾與記憶形成等功能。

組胺還位於倫霍塞克氏纖維(formatio reticularis) 與前腦胞(telencephalon)中；在週邊部分，組織胺主要儲存在肥大細胞、嗜鹼性粒細胞和腸嗜鉻細胞，會引起癢、打噴嚏、流鼻水等症狀。此外組織胺結合到血管平滑肌上的接受器（H1R）導致血管擴張因而產生局部水腫，組織胺會使肺的氣管平滑肌收縮引起呼吸道狹窄進而呼吸困難，腸道平滑肌收縮降低血壓以及增快心率等多項生理反應。

## 降解

組胺由因肥大細胞引起的免疫反應釋放，隨後主要由兩種酶降解：由AOC1基因編碼的二胺氧化酶（DAO）和由HNMT基因編碼的組胺- N-甲基轉移酶（HNMT）。這些基因上的單核苷酸多態性（SNPs）的存在與多種疾病有關，包括潰瘍性結腸炎和自閉症譜系障礙（ASD）。組胺的降解對於預防對其他無害物質的過敏反應至關重要。

DAO通常在小腸黏膜絨毛尖端的上皮細胞中表達。DAO活性降低與胃腸道疾病和廣泛的食物不耐受有關。這是由於腸細胞對組胺的吸收增加，從而增加了血液中組胺的濃度。一項研究發現，麩質敏感的偏頭痛患者與較低的DAO血清水平呈正相關。低DAO活性可能有更嚴重的後果，因為AOC1基因的ABP1等位基因突變與潰瘍性結腸炎有關。rs2052129、rs2268999、rs10156191和rs1049742等位基因的雜合或純合隱性基因型增加了DAO活性降低的風險。具有DAO活性降低基因型的人可以避免高組織胺的食物，如酒精、發酵食品和長時間存放的食品，以減輕過敏反應。此外，他們應該知道他們服用的益生菌是否含有任何產生組胺的菌株，並諮詢他們的醫生以獲得適當的支持。

HNMT在中樞神經系統中表達，在中樞神經系統中缺乏HNMT已被證明會導致小鼠的攻擊性行為和異常的睡眠-覺醒周期。由於腦組胺作為一種神經遞質調節許多神經生理功能，因此研究重點放在了針對組胺調節的藥物的開發上。Yoshikawa等人探討了C314T、A939G、G179A和T632C多態性如何影響HNMT酶活性和各種神經系統疾病的發病機制。這些突變的影響可能是正面的，也可能是負面的。一些ADHD患者對食品添加劑和防腐劑的反應表現出加重的症狀，部分原因是組胺的釋放。在一項雙盲安慰劑對照交叉試驗中，患有多動症的兒童在飲用飲料後症狀加重，更有可能在T939C和Thr105Ile上有HNMT多態性。組胺在神經炎症和認知中的作用使其成為許多神經系統疾病研究的靶點，包括自閉症譜系障礙（ASD）。HNMT基因的從頭缺失也與ASD有關。

肥大細胞通過保護機體免受抗原侵害和維持腸道微生物群的穩態而發揮重要的免疫作用。它們像警報一樣觸發免疫系統的炎症反應。它們在消化系統中的存在使它們能夠作為病原體進入人體的早期屏障。患有廣泛敏感性和過敏反應的人可能患有肥大細胞活化症候群（MCAS），其中肥大細胞釋放出過量的組胺，無法正常降解。組胺的異常釋放可能是由缺陷肥大細胞的內部信號功能失調引起的，也可能是由分裂肥大細胞群的發育引起的酪氨酸激酶（Kit）突變。在這種情況下，身體可能無法產生足夠的降解酶來適當地消除多餘的組胺。由於MCAS的症狀特徵是如此廣泛的疾病，因此很難診斷，並可能被錯誤地標記為各種疾病，包括腸易激症候群和纖維肌痛。

組胺常被認為是與免疫系統高反應性相關疾病的潛在原因。在哮喘患者中，肺組胺受體異常激活與支氣管痙攣、氣道阻塞和產生過量粘液有關。組胺降解突變在哮喘和過敏原超敏反應合併的患者中比僅哮喘患者更常見。HNMT-464 TT和HNMT-1639 TT多態性在過敏性哮喘兒童中更為常見，後者在非洲裔美國人兒童中比例很高。

## 毒性

組胺中毒主要發生於沿海地區及有食用海產魚習慣的地區。當魚體不新鮮或腐敗時，細菌分解魚體中的組氨酸為組胺，使組胺含量升高，攝入後可以引起過敏型食物中毒。

### 起因

- 組織胺中毒常發生於已腐敗之鮪魚、鯖魚、鰹魚等鯖魚科魚類，故有時稱為鯖科魚類中毒症（scombrotoxicosis）。這類魚因含血合肉較多，通常又稱為紅肉魚。這些紅肉魚的游離組胺酸含量比較高，一旦鮮度保持不良，受到細菌作用便會轉變成組織胺。再加上人們食用這些魚類的機會比較頻繁，因此發生中毒的機率較高。
- 鬼頭刀、秋刀魚、沙丁魚等非鯖科魚類亦常發生。
- 不當的保存（貯放在高於15～20℃ 的環境中）會導致魚表面或腸內細菌繁殖，並將魚肉中的組胺酸轉變成組織胺。此轉變發生在腐敗的初期，無法經由外觀或氣味辦別。
- 藉由烹煮雖可殺死細菌，但無法消除所產生的組織胺。此外魚肉組織胺含量分布並不均勻，導致有些病患雖食用量少卻中毒症狀更明顯的現象。
- 開放式的存放空間再加上潮濕，容易使魚體受到腸內細菌污染，在24小時內便足以產生引起中毒的組織胺含量。

### 症狀

在進食不新鮮的魚、蝦等食物後 10 分鐘到 2 小時內，組織胺促使血管擴大，出現以下症狀：

- 面部、胸部及全身皮膚潮紅有熱感，全身不適。
- 眼結膜充血並伴有頭痛、頭暈、噁心、腹痛、腹瀉等症狀。
- 胸悶、血壓下降、心律失常、甚至心臟驟停。
- 有時會出現咽喉灼燒感或出現蕁麻疹，個別病人可出現哮喘。

中毒的病人一般體溫正常，大多在 1～2 天內恢復健康。

### 治療

臨床上，多注射抗組織胺藥物以減輕症狀。由於人體具有組織胺代謝能力，可以把組織胺代謝成較不具生理作用的產物，即使未經藥物治療，患者在24～48 小時內通常也能自行痊癒。但是老年人或原本健康狀況不佳的人，可能需要住院治療。

### 預防

預防組織胺食品中毒的最佳之道，就是防止魚肉中產生組織胺：

- 把漁獲物保持在低溫或冷凍狀態，且在良好衛生條件下貯藏魚體，這是防止魚體組織胺產生的關鍵。
- 漁業從業人員應注意漁獲物的艙內處理，清除魚體污染物，漁船上必須具有良好的冷凍設備。
- 拍賣時，也要儘量縮短拍賣交易的時間，同時減少受魚市場環境、人員接觸和地面污染的機會。
- 建立魚類冷凍、冷藏的產銷制度，魚販應該儘量保持環境清潔，以經符合飲用水標準的清水清洗魚貨，做好隔絕或降低污染的措施，並在低溫下保存魚貨。
- 選擇衛生條件較好的魚販處購買魚貨，並注重保鮮，如果沒有立即食用，就應先放置在冷凍櫃中，魚體解凍到烹煮前的時間不要超過2小時。

調理時的注意事項：

- 烹調時應先去除內臟（除去內臟的魚體組織胺含量是未除去內臟者的十分之一）。
- 烹調時溫度要高，時間要長，以防止細菌繼續滋長。

餐飲業應符合相關之衛生規定：對於食品原料來源、處理流程、烹調器具、環境設備等，應確實注意衛生。外食時要慎選衛生優良的餐廳用餐，更不要吃來路不明的食物。

## 參見

- 抗組織胺藥：一類常見藥物，例如苯海拉明
- 過敏性鼻炎

## 外部連結

- Histamine bound to proteins in the PDB

## 基本資料

- 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
- 化學式：C5H9N3
- MolarMass：111.145
- MeltingPt：83.5 ℃ (182.3 ℉)
- BoilingPt：209.5 ℃ (409.1 ℉)