ヒスタミンは、他の生体分子に比べて小さな分子（原子数17）ですが、生体内で重要な役割を果たしています。 23種類の生理機能に関与していることが知られています。 ヒスタミンが多くの生理機能に関与していることが知られているのは、その化学的特性により、多彩な結合が可能であるためです。 ヒスタミンは、クーロン性（電荷を帯びることができる）、コンフォメーション性、柔軟性を持っている。
血管拡張と血圧低下
ヒスタミンを静脈内に注射すると血圧が下がることは100年以上前から知られていました。 そのメカニズムは、血管の透過性亢進と血管拡張の両方に関わるものです。 ヒスタミンが内皮細胞に結合すると、内皮細胞が収縮し、血管の漏れが増加します。 また、一酸化窒素や内皮由来の過分極因子など、さまざまな血管平滑筋細胞の弛緩物質の合成・放出を促し、結果として血管が拡張する。 この2つのメカニズムがアナフィラキシーの病態生理に重要な役割を果たしています。
鼻粘膜への影響 編集
血管透過性が亢進すると、毛細血管から組織内に体液が流出し、アレルギー反応の典型的な症状である鼻水や涙目を引き起こします。 アレルゲンは、鼻腔内の粘膜に存在するIgEを持つ肥満細胞と結合します。
- ヒスタミンに関連した感覚神経刺激によるくしゃみ
- 腺組織からの分泌過多
- 血管拡張と毛細血管透過性の増加に関連した血管増生による鼻づまり
睡眠・覚醒の調節
ヒスタミンは、哺乳類の視床下部に存在するヒスタミン作動性ニューロンから放出される神経伝達物質です。 このニューロンの細胞体は、視床下部後部の結節乳頭核（TMN）と呼ばれる部分にあります。 この領域のヒスタミンニューロンは、脳のヒスタミンシステムを構成しており、大脳皮質、内側前脳束、他の視床下部核、内側中隔、対角線帯核、腹側被蓋部、扁桃体、線条体、黒質、海馬、視床などへの軸索投射など、脳全体に広く投射されている。 TMNのヒスタミンニューロンは、睡眠覚醒サイクルの調節に関与し、活性化すると覚醒を促進する。 TMNのヒスタミンニューロンの神経発火率は、個人の覚醒状態と強い正の相関がある。
第一世代のH1抗ヒスタミン薬（ヒスタミン受容体H1の拮抗薬）は、血液脳関門を通過することができ、結節乳頭核のヒスタミンH1受容体に拮抗することで眠気を生じさせます。 新しいクラスの第二世代H1抗ヒスタミン薬は、血液脳関門を容易に透過しないため、鎮静作用を引き起こす可能性は低いが、個々の反応や併用薬、投与量によっては鎮静作用が生じる可能性が高くなる。 対照的に、ヒスタミンH3受容体拮抗薬は覚醒度を高める。 第一世代のH1抗ヒスタミン薬の鎮静作用と同様に、ヒスタミンの生合成が阻害されたり、ヒスタミンが消失（すなわち、変性または破壊）することで、警戒心を維持できなくなることがあります。
胃酸放出
胃の胃腺内にあるエンテロクロマフィン様細胞がヒスタミンを放出し、先端のH2受容体に結合することで近くの頭頂細胞を刺激します。 頭頂細胞が刺激されると、血液中の二酸化炭素と水が取り込まれ、炭酸無水物酵素によって炭酸に変換される。 頭頂細胞の細胞質内では、炭酸は水素イオンと重炭酸イオンに容易に解離する。 重炭酸イオンは脳底膜を通って血流に戻り、水素イオンはK+/H+ ATPaseポンプを介して胃の内腔に送り込まれる。 ヒスタミンの放出は、胃のpHが低下し始めると停止する。
保護作用
ヒスタミンには神経細胞を刺激する作用がある一方で、痙攣、薬物感作、脱神経過敏、虚血性病変、ストレスなどの感受性を保護する抑制作用もあるとされています。
勃起と性機能
シメチジン、ラニチジン、リスペリドンなどのヒスタミンH2受容体拮抗薬による治療中に、勃起力の低下や勃起不全が起こることがあります。 心因性インポテンスの男性に海綿体にヒスタミンを注射すると、74％の男性が完全または部分的に勃起します。
統合失調症
統合失調症の人の脳脊髄液中にはヒスタミンの代謝物が増加しており、H1受容体の結合部位の効率が低下している。
多発性硬化症
多発性硬化症の治療のためのヒスタミン療法が現在研究されています。 この病気の治療には、異なるH受容体が異なる効果を持つことが知られています。 ある研究では、H1受容体とH4受容体は、MSの治療に逆効果であることが示されています。 H1およびH4受容体は、血液脳関門の透過性を高め、中枢神経系に不要な細胞の浸潤を増加させると考えられています。 これにより、炎症が起こり、MSの症状が悪化します。 H2およびH3受容体は、MS患者の治療に役立つと考えられています。 ヒスタミンは、T細胞の分化を助けることがわかっています。 MSでは、体の免疫系が神経細胞のミエリン鞘を攻撃するため、これは重要である（これにより、信号伝達機能が失われ、最終的には神経が変性する）。 T細胞の分化を助けることで、T細胞が自分の細胞を攻撃する可能性が低くなり、代わりに侵入者を攻撃するようになります
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