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キサンチン（/ ˈzænθiːn /または/ ˈzænθaɪn /、古代ギリシャ語のξανθός xanthós「黄色」に由来し、黄白色の外観を持つ。古語ではキサンチン酸、系統名は3,7-ジヒドロプリン-2,6-ジオン）は、ほとんどの人体組織や体液、および他の生物に存在するプリン塩基である。 [ 2 ]カフェイン、テオフィリン、テオブロミンなど、いくつかの刺激剤はキサンチンから誘導される。[ 3 ] [ 4 ]
キサンチンはプリン分解経路上の生成物である。[ 2 ]
キサンチンはその後、キサンチンオキシダーゼ酵素の作用により尿酸に変換される。[ 2 ]
キサンチン誘導体（総称してキサンチン類と呼ばれる）は、軽度の刺激剤および気管支拡張剤として、特に喘息やインフルエンザの症状の治療に一般的に使用されるアルカロイドのグループです。[ 2 ]交感神経刺激アミンなどの他のより強力な刺激剤とは対照的に、キサンチン類は主にアデノシンの作用に拮抗し、中枢神経系の覚醒度を高めるように作用します。[ 2 ]
メチルキサンチン類（メチル化キサンチン類）には、カフェイン、アミノフィリン、IBMX、パラキサンチン、ペントキシフィリン、テオブロミン、テオフィリン、7-メチルキサンチン（ヘテロキサンチン）などがあり、気道に作用し、心拍数と収縮力を増加させ、高濃度では不整脈を引き起こす可能性があります。[ 2 ]高用量では、抗けいれん薬に抵抗性のけいれんを引き起こす可能性があります。[ 2 ]メチルキサンチン類は、消化管で胃酸とペプシンの分泌を 誘発します。[ 2 ]メチルキサンチン類は、肝臓のチトクロムP450酵素 によって代謝されます。 [ 2 ]
キサンチン類は、大量に飲み込んだり、吸入したり、目に触れたりすると有害となる可能性があり、局所的に塗布するとアレルギー反応を引き起こす可能性があります。[ 2 ]
in vitro薬理学的研究では、キサンチン類は競合的非選択的ホスホジエステラーゼ阻害剤および非選択的アデノシン受容体拮抗薬の両方として作用する。ホスホジエステラーゼ阻害剤は細胞内cAMPを上昇させ、PKAを活性化し、TNF-α合成[ 2 ] [ 5 ] [ 4 ]およびロイコトリエン[ 6 ]を阻害し、炎症および自然免疫を低下させる。[ 6 ]アデノシン受容体拮抗薬[ 7 ]は眠気を誘発するアデノシンを阻害する。[ 2 ]
しかしながら、様々な類似体は多数のサブタイプに対して異なる効力を示し、ホスホジエステラーゼ酵素またはアデノシン受容体サブタイプに対するより高い選択性を持つ化合物を求めて、幅広い合成キサンチン（一部は非メチル化）が開発されてきた。[ 2 ] [ 8 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
まれな遺伝性疾患、特にキサンチン尿症とレッシュ・ナイハン症候群の患者は、キサンチンオキシダーゼが不足しており、キサンチンを尿酸に変換することができません。[ 2 ]
2008年に報告された研究では、マーチソン隕石で発見された有機化合物の12C/13C同位体比に基づいて、キサンチンおよびRNA成分ウラシルを含む関連化学物質が地球外で形成されたことが示唆された。 [ 12 ] [ 13 ] 2011年8月には、地球上で発見された隕石に関するNASAの研究に基づく報告書が発表され、キサンチンおよびDNAとRNAの成分であるアデニンとグアニンを含む関連有機分子が宇宙空間で発見されたことが示唆された。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]