臨床生物化學(xué)/甲狀腺激素的生理、生化及分泌調(diào)節(jié)

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{{Hierarchy header}} '''㈠[[甲狀腺激素]]的[[化學(xué)]]及[[生物合成]]''' 甲狀腺激素為[[甲狀腺素]]（thyroxine，T₄）和[[三碘甲腺原氨酸]]（3，5，3′-triiodothyronine，T₃）的統(tǒng)稱。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看均是[[酪氨酸]]的含碘[[衍生物]]（圖12-2）。 {{圖片|gopo4uds.jpg|甲狀腺激素化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖}} 圖12-2　甲狀腺激素化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖 T₃、T₄均是由[[甲狀腺]][[濾泡上皮細(xì)胞]]中[[甲狀腺球蛋白]]上的酪氨酸[[殘基]]碘化而成。其生物合成包括：①碘的攝取和[[活化]]：甲狀腺[[上皮細(xì)胞]]可通過(guò)[[胞膜]]上的“碘泵”主動(dòng)攝取[[血漿]]中的I^-，造成I^-在甲狀腺濃集，正常情況下甲狀腺中的I^-為血漿濃度的數(shù)十倍。甲狀腺上皮細(xì)胞中的I^-在過(guò)[[氧化酶]][[催化]]下，氧化成形式尚不清的活性碘。②酪氨酸的碘化及縮合：活性碘使甲狀腺上皮細(xì)胞[[核糖體]]上的甲狀腺球蛋白中的酪氨酸殘基碘化，生成一[[碘酪氨酸]]（MIT）或[[二碘酪氨酸]]（DIT）殘基。然后再在過(guò)氧化酶催化下，一分子DIT與一分子MIT縮合成一[[分子]]T₃，兩分子DIT縮合成一分子T₄。含T₃、T₄的甲狀腺球蛋白隨分泌泡進(jìn)入[[濾泡]]腔中貯存。 '''㈡甲狀腺激素的分泌、運(yùn)輸、[[代謝]]及調(diào)節(jié)''' 在[[垂體]][[促甲狀腺激素]]刺激下，含T₃、T₄的甲狀腺球蛋白被甲狀腺上皮細(xì)胞[[吞飲]]，并與[[溶酶體]]融合，在溶酶體[[蛋白水解酶]]催化下水解出T₃、T₄，釋放至[[血液]]中。血液中99％以上的T₃和T₄均與[[血漿蛋白]]可逆結(jié)合，主要與血漿中肝合成的一種α[[球蛋白]]－[[甲狀腺素結(jié)合球蛋白]]（thyroxine binding globulin，TBG）結(jié)合，此外尚有少量T₃及10％-15％的T₄可與[[前白蛋白]]結(jié)合，約5％T₄及近30％的T₃可與[[白蛋白]]結(jié)合。只有約占血漿中總量0.4％的T₃和0.04％的T₄為游離的。但只有游離的T₃、T₄才能進(jìn)入[[靶細(xì)胞]]發(fā)揮作用，這是T₃較T₄作用迅速而強(qiáng)大的原因之一。與[[血漿蛋白結(jié)合]]的部分，則對(duì)游離T₃、T₄的相對(duì)穩(wěn)定起著調(diào)節(jié)作用。 甲狀腺激素的代謝包括脫碘、[[脫氨]]基或羧基、結(jié)合反應(yīng)。其中以脫碘反應(yīng)為主，該反應(yīng)受肝、腎及其他組織中特異的脫碘酶催化。此酶對(duì)T₃作用弱，主要催化T₄分別在5’或5倍脫碘，生成T₃和幾無(wú)生理活性的3，3’，5’-三碘甲腺原氨酸，即反T₃（reverse triiodothyronine，r T₃）。血液中的T₃近80％來(lái)自T₄脫碘。T₃及r T₃可進(jìn)一步脫碘生成二碘甲[[腺原氨酸]]，T₃和T₄尚可脫氨基、羧基，生成相應(yīng)的低活性[[代謝物]]。少量T₃、T₄及上述各種代謝物均可在肝、腎通過(guò)其酚[[羥基]]與[[葡萄]]醛酸或[[硫酸]]結(jié)合，由尿及[[膽汁]][[排泄]]。 甲狀腺激素的合成和分泌主要受前述[[下丘腦]]-垂體-甲狀腺軸的調(diào)節(jié)。血液中游離T₃、T₄水平的波動(dòng)，負(fù)反饋地引起下丘腦釋放[[促甲狀腺激素釋放激素]]（thyrotropin-releasinghormone，[[TRH]]）及垂體釋放促甲狀腺激素（thyroiodstimulated hormone，[[TSH]]）的增多或減少。TRH為下丘腦產(chǎn)生的一種[[三肽]][[激素]]，主要作用為促進(jìn)[[腺垂體]]合成和釋放TSH，亦有弱的[[促生長(zhǎng)激素]]和[[催乳素]]釋放作用。TSH為一種含α和β兩[[亞基]]的[[糖蛋白]]，可通過(guò)β亞基特異地和甲狀腺細(xì)胞膜上的TSH[[受體]]結(jié)合，活化[[腺苷酸環(huán)化酶]]，通過(guò)腺苷酸環(huán)化酶-cAMP-[[蛋白激酶]]系統(tǒng)，刺激[[甲狀腺細(xì)胞增生]]和甲狀腺球蛋白合成，并對(duì)甲狀腺激素合成中從碘攝取到T₄、T₃釋放的各過(guò)程均有促進(jìn)作用。在上述調(diào)節(jié)過(guò)程中，血液游離T₃、T₄水平對(duì)腺垂體TSH釋放的負(fù)反饋調(diào)控最重要。此外[[腎上腺皮質(zhì)激素]]可抑制TRH釋放，并和[[生長(zhǎng)激素]]均能降低腺垂體對(duì)TRH的反應(yīng)性，減少TSH分泌；而[[雌激素]]可敏化腺垂體對(duì)TRH的反應(yīng)，促進(jìn)TSH釋放；甲狀腺激素本身和I^-濃度對(duì)甲狀腺功能也有自身負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，[[應(yīng)激]]狀態(tài)等亦可通過(guò)不同途徑影響甲狀腺激素的分泌；人絨毛膜促性腺素（hCG）也具一定TSh 樣活性。近年發(fā)現(xiàn)，多種[[滋養(yǎng)層]]源組織[[腫瘤]]如[[絨毛膜上皮癌]]、[[睪丸]][[胚胎]]瘤等亦可產(chǎn)生TSH和hCG。 '''㈢甲狀腺激素的[[生理]][[生化]]功能''' 大多數(shù)組織細(xì)胞核[[染色體]]的某些[[轉(zhuǎn)錄](méi)]啟動(dòng)區(qū)上，存在甲狀腺激素受體，該受體對(duì)T₃親和力遠(yuǎn)比T₄高，這也是T₃作用強(qiáng)的一個(gè)原因。T₃、T₄與該受體結(jié)合后，可促進(jìn)某些mRNA的轉(zhuǎn)錄，增加[[Na]]⁺、K⁺-[[ATP]]酶等相應(yīng)[[蛋白質(zhì)合成]]，產(chǎn)生下列作用。 ⒈三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝提高大多數(shù)組織的耗氧量，促進(jìn)[[能量代謝]]，增加[[產(chǎn)熱]]和提高[[基礎(chǔ)代謝率]]。該作用與甲狀腺激素增加Na⁺、K⁺-ATP[[酶活性]]、促進(jìn)ATP分解供能產(chǎn)熱有關(guān)。但甲狀腺激素對(duì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的具體影響較復(fù)雜，對(duì)[[糖代謝]]既可促進(jìn)糖的吸收和[[肝糖原]]分解，又可促進(jìn)組織細(xì)胞對(duì)糖的有氧代謝。甲狀腺激素可促進(jìn)體脂動(dòng)員；對(duì)[[膽固醇]]代謝有重要的調(diào)節(jié)作用，能促進(jìn)[[肝臟]]合成膽固醇，而促進(jìn)膽固醇代謝為[[膽汁酸]]的作用更顯著。生理濃度的甲狀腺激素可通過(guò)誘導(dǎo)mRNA合成，增強(qiáng)[[蛋白質(zhì)]]的同化作用，呈[[正氮平衡]]。但過(guò)高的甲狀腺激素反致[[負(fù)氮平衡]]，特別是肌蛋白分解尤為顯著。 ⒉[[骨骼]]、[[神經(jīng)系統(tǒng)]]發(fā)育及正常功能維持甲狀腺激素可與生長(zhǎng)激素產(chǎn)生協(xié)同作用，增強(qiáng)未成年者的[[長(zhǎng)骨]][[骨骺]][[增殖]]造骨，以及蛋白質(zhì)同化作用，促進(jìn)機(jī)體[[生長(zhǎng)發(fā)育]]。另一方面，甲狀腺激素可刺激[[神經(jīng)元]][[樹(shù)突]]、[[軸突]]發(fā)育，[[神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞]]增殖，[[髓鞘]]的形成，影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。甲狀腺激素對(duì)長(zhǎng)骨和神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育的影響，在[[胎兒期]]和[[新生兒期]]最為重要。對(duì)成人則可維持[[中樞神經(jīng)系統(tǒng)]]的正常[[興奮性]]。 ⒊其他作用甲狀腺激素可產(chǎn)生類似[[腎上腺素]]β受體激動(dòng)樣[[心血管]]作用，加快心率，提高[[心肌]]收縮力，增加心肌氧耗，擴(kuò)張外周[[血管]]。 {{Hierarchy footer}} {{臨床生物化學(xué)圖書(shū)專題}}

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