甲状腺激素的合成与分泌

一张思维导图带你了解甲状腺激素，内容有甲状腺激素的合成原料、合成的过程、储存与分泌等，结构型知识框架方便学习理解！

甲状腺激素的合成与分泌

• 本质：酪氨酸碘化物 组成：四碘甲状腺原氨酸（T4、含量：90%）、三碘甲状腺原氨酸（T3、含量：9%、生物活性最强，为T4的3~8倍）、逆三碘甲状腺原氨酸（rT3、含量：1%、无甲状腺激素的生物活性）
• 甲状腺激素的合成是在甲状腺滤泡细胞
  • 甲状腺激素的合成原料
    • 原料：碘，甲状腺球蛋白
      • 碘：80%~90%来自食物中碘化物，婴幼儿缺失会导致发育落后，智力低下，成年人缺失会导致甲状腺代偿性增生，成年人过多也会导致甲状腺疾病。
      • 甲状腺球蛋白：在甲状腺滤泡细胞的粗面内质网合成，再由高尔基体包装后进入囊泡以出胞方式释放到滤泡腔。
    • 关键酶：甲状腺过氧化物酶
      • 甲状腺过氧化物酶：由甲状腺滤泡细胞合成，生成和活性均可由促甲状腺激素影响，在甲状腺激素合成过程中所起作用有碘的活化、DIT和MIT的偶联的催化，临床可作为治疗甲亢药物的靶点，如硫脲类药物。
  • 甲状腺激素合成的过程
    • 腺泡聚碘
      • 滤泡聚碘是一个逆化学/电位的主动转运过程（碘捕获）
        • 能量来源：钠钾泵活动提供的势能，故该过程是一个继发性主动转运，故若使用一些钠钾泵抑制剂如哇巴因会使聚碘发生障碍
        • 酶：钠-碘同向转运体，转运比为1碘/2钠，NIS基因突变可引起先天性甲状腺功能减退或先天性甲状腺肿。一些盐也可以与碘竞争该通道。临床可以使用放射性碘同位素检测甲状腺功能异常。
    • 碘的活化
      • 活化部位：滤泡上皮细胞顶端膜微绒毛与腺泡腔交界
      • 活化酶：甲状腺过氧化物酶
    • 酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的缩合
      • 本质：活化碘或有机碘取代酪氨酸残基苯环上的3、5位上的氢。只取代3位氢时生成MIT，3.5位均被取代时生成DIT。在生成MIT和DIT后，再由TPO催化使MIT和DIT互相偶联，若为两个DIT偶联则生成T4，若为DIT和MIT偶联则主要生成T3，还有小部分生成rT3. 注意：该缩合过程由TPO催化而且全过程都是在甲状腺球蛋白上面发生的，正常人甲状腺内有机碘比例为MIT:DIT;T3;T4;rT3=23:33:7:35:2 甲状腺碘化增强时，DIT增多，T4增多。缺碘时，MIT增多，T3增多。
  • 甲状腺激素的储存是以胶质储存在甲状腺腺泡腔内
    • 甲状腺是唯一可以将其生成的激素大量储存于细胞外的内分泌腺，可保证机体50~120天的代谢需求，故甲亢需长时间服药才能奏效。
  • 甲状腺激素的分泌受垂体分泌促甲状腺激素的控制
    • 在甲状腺受到促甲状腺激素刺激后，腺泡细胞顶部微绒毛明显伸长，形成包裹腺泡胶质的胞质伪足，将胶质及其中的甲状腺球状蛋白摄入胞内，随后其与溶酶体结合形成吞噬体，随后在吞噬体蛋白作用下，水解TG分子上链接碘化物的肽键，释放出游离T3.T3.MIT.DIT等
      • MIT/DIT：游离的MIT和DIT在脱碘酶的作用下迅速脱碘，脱下的碘大部分留在甲状腺内重新合成甲状腺激素，另一部分进入血液。
      • T3/T4：T3和T4因为对脱碘酶不敏感，迅速由滤泡细胞底部分泌进入血液，因为甲状腺球蛋白上T4远多于T3所以分泌出的激素大部分为T4。
      • 脱去碘化物的TG则被溶酶体中的蛋白水解酶水解。
  • 甲状腺激素在血液中的运输方式
    • 甲状腺激素分泌入血后，只有极少部分以游离形式存在，大部分都以与血浆蛋白结合的形式存在，但是结合状态下的甲状腺激素没有生物活性，只有在游离状态下才有作用，所以游离型与结合型甲状腺激素可相互转化，保持动态平衡，且该方式可以起到缓冲游离甲状腺激素的作用。
      • 可以与甲状腺激素结合的血浆蛋白：1、甲状腺激素结合球蛋白（结合能力最强） 2、甲状腺激素结合前蛋白 3、甲状腺激素结合白蛋白 4、白蛋白
      • 甲状腺激素和血浆蛋白结合的意义：1、在血液循环中形成T4的储备库，对甲状腺激素浓度起到缓冲作用 2.防止甲状腺激素被肾脏滤过，避免其从尿中流失
  • 甲状腺激素的降解
    • 在血浆中T4半衰期为7天，T3半衰期为1、5天，甲状腺激素降解方式主要有三种，分别为脱碘代谢（80%）、肝肠循环与葡萄糖醛酸结合（15%）、脱氨基和羧基（5%）
      • 脱碘代谢：脱碘为T4与T3的主要降解方式，80%的T4在外周组织中的脱碘酶作用下成为T3（45%）或rT3（55%）（与产物机体状态有关，在甲状腺激素需求高时为T3>rT3，在妊娠饥饿等情况下，rT3产量增加，血液中有75%T3来自T4，绝大部分rT3由T4转变而来）,T3和rT3可以继续脱碘生成二碘、一碘及不含碘的甲腺氨酸。
        • 脱碘方式有两种，分别为内环脱碘和外环脱碘，内环脱碘产物为rT3，外环脱碘产物为T3.rT3可以继续外环脱碘成为T2.
        • 脱碘酶有三种型，分别为D1,D2,D3，D3为一组含硒蛋白酶，分布于脑，眼，胎盘，胎儿脑，胎儿肝及新生儿皮肤，只具有内环脱碘酶活性，D1为膜结合酶，分布于肝，肾及甲状腺，D2表达于中枢神经系统，垂体前叶及棕色脂肪组织。
      • 与葡萄糖醛酸结合：15%左右甲状腺激素在肝内与葡萄糖醛酸或硫酸结合，之后随胆汁排入肠腔被细菌分解后随粪便排出。
      • 约有5%的甲状腺激素脱去氨基和羧基，分别形成四碘甲腺醋酸和三碘甲腺醋酸随尿排出体外。
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