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甲状腺激素的合成过程

2025年04月01日 03:20:58
病情描述:

甲状腺激素的合成过程

医生回答(1)
  • 高凌
    高凌主任医师

    武汉大学人民医院 向他提问

    甲状腺激素合成包括碘的摄取与活化、酪氨酸的碘化与甲状腺球蛋白合成、甲状腺激素耦联与释放步骤,碘摄取受TSH调控,活化需过氧化物酶,酪氨酸碘化形成MIT和DIT,甲状腺球蛋白合成后结合碘化产物,耦联形成T和T,TSH作用下释放进入血液循环发挥功能,不同人群相关情况有差异。

    一、碘的摄取与活化

    1.碘的摄取:甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,血液中的碘以碘化物(I)形式存在,甲状腺滤泡上皮细胞能通过钠-碘同向转运体主动摄取血液中的I,这一过程受促甲状腺激素(TSH)的调控,TSH可促进钠-碘同向转运体的表达和活性,从而增加碘的摄取量。不同年龄人群对碘的需求不同,儿童和青少年处于生长发育阶段,对碘的需求相对较多;而老年人甲状腺功能相对减退,对碘的摄取和利用可能会有所变化。性别方面,一般无明显差异,但妊娠和哺乳期女性对碘的需求增加,因为胎儿和婴儿的甲状腺激素合成也依赖母体提供的碘,若此时碘摄入不足,可能影响胎儿神经系统发育等。生活方式中,长期高碘或低碘饮食会影响甲状腺对碘的摄取,例如长期居住在高碘地区的人群可能存在碘摄入过多的情况,而长期素食且碘摄入不足地区的人群易出现碘缺乏。

    2.碘的活化:摄取进入甲状腺滤泡上皮细胞的I在过氧化物酶的作用下被氧化成活性碘(I或I),这一步骤是甲状腺激素合成的关键起始步骤,过氧化物酶是这一过程的关键酶,其活性受TSH等多种因素调节。

    二、酪氨酸的碘化与甲状腺球蛋白的合成

    1.酪氨酸的碘化:活性碘将甲状腺球蛋白(TG)上的酪氨酸残基碘化,首先形成一碘酪氨酸(MIT),再进一步形成二碘酪氨酸(DIT)。这个过程持续在过氧化物酶的催化下进行,不同位置的酪氨酸残基碘化的顺序和程度有一定规律,且受细胞内环境等多种因素影响,例如细胞内的pH、氧化还原状态等都会对酪氨酸的碘化产生影响。

    2.甲状腺球蛋白的合成:甲状腺滤泡上皮细胞在粗面内质网合成甲状腺球蛋白前体,然后运输到高尔基体进行糖基化等修饰,最后分泌到滤泡腔中,与碘化过程产生的MIT和DIT结合。

    三、甲状腺激素的耦联与释放

    1.甲状腺激素的耦联:在过氧化物酶的作用下,1分子MIT和1分子DIT耦联形成三碘甲状腺原氨酸(T),2分子DIT耦联形成四碘甲状腺原氨酸(T),即甲状腺素。这一耦联过程是精确调控的,以保证T和T合成的比例适当,正常情况下,甲状腺合成的T量多于T,但T的生物活性比T高很多。

    2.甲状腺激素的释放:当机体需要甲状腺激素时,垂体分泌的TSH作用于甲状腺滤泡上皮细胞,使滤泡上皮细胞通过胞吞作用将含有T、T的甲状腺球蛋白摄入细胞内,在溶酶体蛋白水解酶的作用下,使MIT和DIT水解下来,MIT很快脱碘释放到血液中,而T、T则被释放进入血液循环,发挥调节机体代谢、生长发育等多种生理功能的作用。不同年龄段人群甲状腺激素释放后的代谢速度可能不同,儿童新陈代谢旺盛,甲状腺激素的代谢相对较快;老年人新陈代谢减缓,甲状腺激素的代谢也会相应减慢。生活方式中,长期处于应激状态下,机体对甲状腺激素的需求增加,会影响甲状腺激素的释放和代谢平衡。病史方面,若存在甲状腺相关疾病,如甲状腺炎等,会影响甲状腺激素的合成和释放过程,导致甲状腺激素水平异常,进而影响机体的正常生理功能。

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