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2014-02-06T05:31:16Z

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[[甲状腺激素]]主要有[[甲状腺素]]，又称甲碘甲[[腺原氨酸]]（thyroxine,3,5,3’,5’-tetraiodotyyronine,T4）和[[三碘甲腺原氨酸]](3,5,3’-triiodothyronine,T3)两种，它们都是酷氨酸碘化物。另外，[[甲状腺]]也可合成极少量的逆-T3(3,3’,5’-T3或reverseT3,rT3)，它不具有甲状腺激素有生物活性（图11-8）。

{{图片|gmelc9nv.gif|甲状腺激素有[[化学]]结构}}

图11-8甲状腺激素有化学结构

甲状腺激素合成的原料有碘和[[甲状腺球蛋白]]，在甲状腺球蛋白的[[酪氨酸]][[残基]]上发生碘化，并合成甲状腺激素。人每天从食物中大约摄碘100-200μɡ，占合身碘量的90%。因此，甲状腺与碘代谢的关系极为密切。

在[[胚胎]]期11-12周，[[胎儿]]甲状腺开始有合成甲状腺激素的能力，到13-14周在胎儿[[垂体]][[促甲状腺激素]]的刺激下，甲状腺加强[[激素]]的分泌，这对胎儿脑的发育起着关键作用，因为母体的甲状腺激素进入胎儿体内的量很少。

甲状腺激素的合成过程包括三步：

=== （一）甲状腺[[腺泡]]聚碘===

由肠吸收的碘，以I-形式存在于[[血液]]中，浓度为250μg/L，而μg/L内I-浓度比血液高20-25倍，加上甲状腺[[上皮细胞膜]][[静息电位]]为-50mV，因此，I-从血液转运进入甲状腺[[上皮细胞]]内，必须逆着[[电化学]]梯度面进行[[主动转运]]，并消耗能量。在甲状腺腺泡上皮细胞在底面的膜上，可能存在I-转运[[蛋白]]，它依赖[[Na]]+-K+-[[ATP]]酶活动提供能量来完全I-的主动转运，因为用[[哇巴因]]抑制ATP酶，则聚碘作用立即发生障碍。有一些离子，如过氯酸盐的COO4-、硫氰桎卤的SCN-GnI-竞争转运机制，因此能抑制甲状腺的聚碘作用。摘除垂体可降低聚碘能力，而给予[[TSH]]则促进聚碘。用[[同位素]]（Na131I）[[示踪法]]观察甲状腺对[[放射性碘]]的摄取，在正常情况下有20%-30%的碘被甲状腺摄取，临床常用摄取放射性碘的能力来检查与判断甲状腺的功能状态。

=== （二）I-的[[活化]]===

摄入腺泡上皮细胞的I-，在过[[氧化酶]]的作用下被活化，活化的部位在腺泡上皮细胞项端[[质膜]][[微绒毛]]与腺泡腔交界处（图11-9）。活化过程的本质，尚未确定，可能是由I-变成I2或I0。或是与过氧化酶形成某种[[复合物]]。

{{图片|gmelc4yy.gif|甲状腺激素合成及[[代谢]]示意图}}

图11-9 甲状腺激素合成及代谢示意图

TPO：过氧化酶 [[TG]]：甲状[[球蛋白]]

I-的活化是碘得以取代酪氨酸残基上氢原子的先决条件。如先天缺乏过剩，I-不以活化，将使甲状腺激素有合成发生障碍。

=== （三）酷氨酸碘化与甲状腺激素的合成===

在腺泡上皮细胞[[粗面内质网]]的[[核糖体]]上，可形成一种由四个肽链组成的大分子[[糖蛋白]]，即甲状腺球蛋白（thyroglobulin,TG），其[[分子量]]为670000，有3%的酪氨酸残基。碘化过程就是发生在甲状腺球蛋白的酪氨酸残基上，10%的酪氨酸残基可被碘化。[[放射自显影]]实验证明，注入放射性碘几分钟后，即可在甲状腺腺泡上皮细胞微绒毛与腺泡腔壁的上皮细胞残部，即能碘化甲状腺球蛋白，说明碘化过程发生在甲状腺腺泡上皮细胞微绒毛与腺泡交界处。

甲状腺球蛋白酪氨酸残基上的氢原子可被碘原子取代或碘化，首先生成一[[碘酪氨酸]]残基（MIT）和二碘酪氨残基（DIT），然后两个[[分子]]的DIT耦联生成[[四碘甲腺原氨酸]]（T4）；一个分子的MIT与一个分子的DIT发生耦联，形成三碘甲腺原氨酸（T3），还能合成极少量的rT3（图11-9）

上述酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的耦联作用，都是在甲状腺球蛋白的分子上进行的，所在甲状腺球蛋白的分子上既含有酪氨酸、碘化酪氨酸，也常含有MIT、DIT和T4及T3。在一个甲状腺球蛋白分子上，T4与T3之比为20：1，这种比值常受碘含量的影响，当甲状腺内碘化活动增强时，DIT增多，T4含量也相应增加，在[[缺碘]]时，MIT增多，则T3含量明显增加。

甲状腺过氧化酶是由腺上皮细胞的核糖体生成的，它是一种含铁[[卟啉]]的[[蛋白质]]，分子量为60000-100000，在腺[[上皮]][[顶缘]]的微绒毛处分布最多。实验证明，甲状腺过氧化酶的活性受TSH的调控，[[大鼠]]摘除垂体48h后，甲状腺过氧化[[酶活性]]消失，注入TSH后此酶活性再现。甲状腺过氧化酶的作用是促进碘活化、酪氨酸残基碘化及碘化酪氨酸的耦联等，所以，甲状腺过氧化酶晨甲状腺激素的合成过程中起关键作用，抑制此酶活性的药物，如[[硫尿嘧啶]]，便可抑制甲状腺激素的合成，可用于治疗[[甲状腺功能亢进]]。

=== （四）甲状腺激素有贮存、释放、运输与代谢===

1．贮存在甲状腺球蛋白上形成的甲状腺激素，在腺泡腔内以胶质的形式贮存。甲状腺激素有贮存有两个特点：一是贮存于[[细胞]]外（腺泡腔内）；二是贮存的量很大，可供机体利用50-120天之久，在激素贮存的量上居首位，所以应用[[抗甲状腺]]药物时，用药时间需要较长才能奏效。

2．释放当甲状腺受到TSH刺激后，腺泡细胞顶端即活跃起来，伸出[[伪足]]，将含有T4、T3及其他多种碘化[[酪酸]]残基的甲状腺球蛋白胶质小滴，通过[[吞饮]]作用，吞入[[腺细胞]]内（图11-9）。吞入的甲状腺球蛋白随即与[[溶酶体]]融合而形成[[吞噬体]]，并在溶酶体[[蛋白水解酶]]的作用下，将T4、T3以及MIT和DIT水解下来。甲状腺球蛋白分子较大，一般不易进入[[血液循环]]，而MIT和DIT的分子虽然较小，但很快受脱碘酶的作用而脱碘，脱下来的碘大部分贮存在甲状腺内，供重新利用合成激素，另一小部分从腺泡上皮细胞释出，进入血液。T4和T3对腺泡上皮细胞内的脱碘不敏感，可迅速进入血液。此外，尚有微量的rT3、MIT和DIT也可从甲状腺释放，进入血中。已经脱掉T4、T3、MIT和DIT的甲状腺球蛋白，则被溶酶体中的蛋白水解酶所水解。

由于甲状腺球蛋白分子上的T4数量远远超过T3，因此甲状腺分泌的激素主要是T4，约占总量的90%以上，T3的分泌量较少，但T3的[[生物]]活性比T4约大5倍

3．运输 T4与T3释放入血之后，以两种形式在血液中运输，一种是与[[血浆蛋白结合]]，另一种则呈游离状态，两者之间可互相转化，维持[[动态平衡]]。游离的甲状腺激素在血液中含量甚少，然而正是这些游离的激素才能进入细胞发挥作用，结合型的甲状腺激素是没有生物活性的。能与甲状腺激素结合的[[血浆蛋白]]有三种：[[甲状腺素结合球蛋白]]（thyroxine-binding globulin,TBG）、[[甲状腺素结合]][[前白蛋白]](thyroxine-bindingprealbumin,TBPA)与[[白蛋白]]。它们可与T4和T3发生不同程度的结合。血液中T4有99.8%是与蛋白质结合，其余10%与白蛋白结合。血中T4与TBG的结合受TBG含量与T4含量变化的影响，TBG在[[血浆]]听浓度为10mg/L，可以结合T4100-260μg。T3与各种蛋白的亲和力小得多，主要与TBG结合，但也只有T4结合量的3%。所以，T3主要以游离形式存在。正常成年人[[血清]]T4浓度为51-142nmol/L，T3浓度为1.2-3.4nmol/L。

4．代谢血浆T4半衰期为7天，半衰期为1.5天，20%的T4与T3在肝内降解，也[[葡萄糖醛酸]]或[[硫酸]]结合后，经[[胆汁]]排入[[小肠]]，在小肠内[[重吸收]]极少，绝大部分被小肠液进一步分解，随粪排出。其余80%的T4在外周组织脱碘酶（5’-脱碘酶或5-脱碘酶）的作用下，产生T3（占45%）与rT3(占55%)。T4脱碘变成T3是T3的主要来源，血液中的T3有75%来自T4，其余来自甲状腺；rT3仅有少量由甲状腺分泌，绝大部分是在组织内由T4脱碘而来。由于T3的作用比T4大5倍，所以脱碘酶的活性将影响T4在组织内发挥作用，如T4浓度减少可使T4转化为T3增加，而使rT3减少。另外[[妊娠]]、[[饥饿]]、[[应激]]、代谢紊乱、肝疾病、[[肾功能衰竭]]等均会使T4转化为rT3增多。T3或rT3可再经脱碘变成二碘、一碘以及不含碘的甲状腺氨酸。另外，还有少量的T4与T3在肝和肾组织[[脱氨]]基和羧基，分别形成[[四碘甲]]状腺[[醋酸]]与在三碘甲状腺醋酸，并随尿排出体外。
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生理学/甲状腺激素的合成与代谢 - 版本历史

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