甲状腺激素合成作用及甲状腺功能调节机制

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1、甲状腺组织学

（1）甲状腺含有两种类型的内分泌细胞:起源于甲状腺原基内胚层、分泌甲状腺激素的滤泡上皮细胞和来源于第4咽囊后腮体（神经崎）、产生降钙素的滤泡旁细胞。

（2）甲状腺表面包有薄层结缔组织被膜。结缔组织伸入腺实质，将其分成许多大小不等的小叶,每个小叶含有许多甲状腺滤泡和滤泡旁细胞。

（3）甲状腺滤泡上皮细胞的功能是合成和分泌甲状腺激素。甲状腺激素的形成要经过合成、碘化、贮存、重吸收、分解和释放等过程。滤泡上皮细胞从血中摄取氨基酸，在粗面内质网合成甲状腺球蛋白，继而在高尔基复合体加糖并浓缩形成分泌颗粒，再以胞吐方式排放到滤泡腔内。滤泡上皮细胞有很强的摄碘能力，从血中摄取I-,经过氧化物酶活化后排入滤泡腔。碘化发生在滤泡上皮细胞的微绒毛与滤泡腔交界处,活化碘与甲状腺球蛋白结合成碘化的甲状腺球蛋白，贮存在滤泡腔内。在腺垂体分泌的促甲状腺激素作用下，滤泡上皮细胞以胞吞方式将滤泡腔内的碘化的甲状腺球蛋白吸收入胞质，成为胶质小泡。胶质小泡与溶酶体融合，溶酶体的蛋白水解酶将碘化的甲状腺球蛋白水解为大量的T4和少量的T3。

（4）滤泡旁细胞，又称C细胞，位于滤泡之间和滤泡上皮细胞之间。细胞基底部细胞质内有许多分泌颗粒，其以胞吐方式释放颗粒内的降钙素，降钙素是一种多肽。除此之外，滤泡旁细胞也能合成和分泌降钙素基因相关肽。

2、甲状旁腺组织学

甲状旁腺有上、下两对，分别位于甲状腺背面，在左、右叶的上、下端。甲状旁腺时有包被于甲状腺被膜内。腺细胞有主细胞和嗜酸性细胞两种。主细胞是腺实质的主要细胞成分,主细胞合成和分泌甲状旁腺激素。嗜酸性细胞，目前功能不清楚。

3、甲状腺生理学

（1）甲状腺是人体最大的内分泌腺，正常健康成年人的甲状腺重量约20g左右，女性稍重于男性。甲状腺滤泡由单层立方状上皮细胞围成，功能活跃时可转为柱状，反之转为扁平状。甲状腺滤泡旁细胞或称C细胞,甲状腺滤泡上皮细胞和甲状腺滤泡旁细胞分别分泌甲状腺激素和降钙素。滤泡上皮细胞合成的甲状腺激素以胶状质的形式储存于滤泡腔中，胶状质的主要成分为甲状腺球蛋白(Tg)。甲状腺激素广泛调节机体的生长、发育、新陈代谢等多种生理功能活动。CT则主要与甲状旁腺激素、维生素D3等共同调节机体钙-磷平衡和骨代谢。

（2）甲状腺激素是由甲状腺分泌的酪氨酸碘化物。释放到循环血液中具有生物活性的甲状腺激素主要有两种，即甲状腺素(又称四碘甲腺原氨酸,T4)和三碘甲腺原氨酸(T3),前者约占分泌总量的93%,后者约占7%,其中T3的生物活性高,作用快，生物活性是T4的5倍左右。

（3）甲状腺激素的合成与分泌甲状腺激素合成的原料和条件甲状腺激素由甲状腺球蛋白中酪氨酸残基碘化并缩合而成，表明甲状腺球蛋白和碘元素是合成甲状腺激素的必需原料。碘摄入量与甲状腺疾患的关系密切，不论碘缺乏还是碘过量均可致甲状腺疾患。碘缺乏时，由于甲状腺激素合成原料不足，常引起甲状腺肿、甲状腺结节、甲状腺肿瘤以及甲状腺激素合成不足导致的克汀病等：长期缺碘导致的甲状腺增生性变化主要是因为缺碘使甲状腺激素分泌减少,引起促甲状腺激素(TSH)分泌量增加,促进甲状腺组织代偿性增生所致。碘过量则增加甲亢的发病率，特别是在碘缺乏地区，当补充碘后甲亢发病率出现一过性升高，明显高于非缺碘地区。

（4）甲状腺球蛋白：甲状腺球蛋白是由个氨基酸残基构成的同二聚体糖蛋白，分子量约为kDoTg在滤泡上皮细胞内合成,合成后包裹在囊泡中，随后以出胞的方式释放到滤泡腔内。

（5）甲状腺过氧化物酶:甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成甲状腺激素的关键酶，TPO由甲状腺滤泡细胞合成。TPO的生成和活性均受TSH的调控。

4、与甲状腺激素合成相关的几种重要元素

（1）碘是最重要的必需微量元素，是甲状腺激素合成的主要原料。

（2）硒是机体内的一种必需微量元素，是多种酶活性部位的辅助因子。甲状腺在人体器官中含硒量最高，硒缺乏会导致甲状腺激素合成与转化障碍。

（3）铁，人体内的多种酶都需要铁作为辅因子，缺铁时ATP合成减少，相应的需能物质转运过程受影响，甲状腺滤泡上皮细胞摄碘能力降低。铁也是脱碘酶活性中心组成部分，铁缺乏会影响T4向T3的转化。

（4）另外,微量元素氟过量摄入也可以抑制甲状腺的功能，氟摄入过量会直接损伤甲状腺细胞，出现应激反应,也可以抑制甲状腺过氧化物酶活性，抑制甲状腺激素生成。在甲状腺细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)主要为铜/锌SOD,SOD中铜离子的作用主要是保持酶的活性，去除铜离子，酶活性丧失。锂可在甲状腺细胞浓聚，抑制碘化酪氨酸的缩合，阻断TSH作用通路，从而抑制甲状腺激素的合成，同时还可抑制甲状腺激素的释放。

5、甲状腺激素的作用

（1）促进生长发育早在年,Gull就观察并认识到以智力发育迟滞、身材矮小为主要特征的克汀病(cretinism)与先天甲减有关。甲状腺激素是促进机体正常生长、发育以及分化必不可少的因素,尤其在脑和骨骼的生长发育中更为重要。

（2）甲状腺激素的产热效应(calorigenesis)是氧化代谢增强的表现，通过多种途径实现。

（3）糖代谢:甲状腺激素能促进外周组织利用糖,也可以促进糖原的合成,从而提高糖代谢速率,降低血糖;同时甲状腺激素可促进胃肠道对葡萄糖的吸收、肝糖异生、肝糖原的分解，增强胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素和生长激素等升糖激素的生糖效应，使血糖水平升高。

（4）脂类代谢:甲状腺激素能促进脂代谢的各个环节，加速脂肪代谢速率，包括脂肪的合成与分解，但促进合成的作用大于促进分解的作用。甲亢患者血胆固醇含量常低于正常，而甲减患者则出现血胆固醇水平升高。

（5）蛋白质代谢:在生理情况下，甲状腺激素能促进各种蛋白质的转录和翻译过程，总体上出现正氮平衡。甲状腺激素既促进结构蛋白质也促进功能蛋白质的合成，在机体的生长发育和功能活动的调节上都有作用。甲状腺激素也能促进蛋白质降解，引起负氮平衡。

（6）神经系统：甲状腺激素可提高中枢神经系统兴奋性，同时维持正常精神意识。甲亢患者常出现易怒、烦躁、多动、失眠等症状。

（7）心血管系统：甲状腺激素可增加肌纤蛋白和肌球蛋白总量，增加ATP酶表达，促进心肌细胞肌质网释放Ca2+,发挥正性变力效应。

（8）血液系统：甲状腺激素增加肾脏红细胞生成素分泌,促进红细胞生成以及增加红细胞内2,3-DPG含量。甲状腺激素促进红细胞内氧合血红蛋白释放氧,有利于向组织供氧。

（9）呼吸系统：甲状腺激素可保持呼吸中枢对低氧和高碳酸刺激的敏感性。

（10）泌尿系统：甲状腺激素可增加肾脏肾小球滤过率,增加尿量，促进机体水排泄。

（11）运动系统：甲状腺激素可促进骨生长，对IGF-1的促生长作用有允许作用;维持GH分泌量。甲状腺激素可促进骨形成，骨生长和骨转化;增加骨质吸收，升高血钙,促进钙从尿中排出。

（12）内分泌和生殖系统:对多种激素有允许作用，增加其他激素分泌以及组织对其需要量，提高多种激素代谢率。维持正常性欲和性功能。

6、甲状腺功能的调节

正常情况下主要由下丘脑-腺垂体-甲状腺轴完成对甲状腺生长发育和激素分泌活动的调控，保持甲状腺形态和功能的稳定。另外在不同血碘状态下的自身调节，自主神经的活动以及机体的免疫功能活动也都在甲状腺功能调节中起重要作用。

(1)下丘脑-腺垂体-甲状腺轴，下丘脑-垂体-甲状腺轴形成负反馈调节系统。在此调节系统中，下丘脑可释放促甲状腺激素释放激素(TRH),TRH作用于腺垂体TSH细胞，促进其分泌TSH,TSH释放入血后到达甲状腺，刺激甲状腺增生以及甲状腺激素合成与分泌；当血液中的T3和T4达到一定水平时,T3和T4又会作用于下丘脑和垂体抑制TRH和TSH的分泌，产生负反馈效应,TRH-TSH-TH的负反馈调节系统是维持血中甲状腺激素水平的最重要因素。

(2)甲状腺功能的自身调节，自身调节是甲状腺根据血液中碘的浓度对自身功能活动进行的调节，既不依赖于神经系统，也独立于下丘脑-垂体-甲状腺轴。这种调节有利于调节和缓冲因为碘摄入波动造成的甲状腺合成和分泌激素的变化。

(3)甲状腺功能的神经及免疫调节，甲状腺受自主神经调节，由甲状腺交感和副交感神经双重支配。当交感神经兴奋时，甲状腺分泌甲状腺激素增加，可以确保机体在内、外环境骤变时，血中有足够所需的激素。副交感神经则拮抗交感神经的作用，使甲状腺分泌减少。下丘脑-腺垂体-甲状腺轴主要作用在于维持各级激素效应的稳态。自主神经的调节与下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节相辅相成。另外，自主神经还可以通过控制甲状腺血管来调节甲状腺血流量，从而影响甲状腺功能活动。免疫系统的活动也会调节甲状腺功能。这主要是由于免疫系统异常，体内产生大量特殊抗体对甲状腺功能产生影响。#关爱甲状腺#

上述内容出自高明、葛明华主编《甲状腺肿瘤学》，人民卫生出版社出版。