甲狀腺激素
甲狀腺分泌的有生物活性的激素有甲狀腺素(又名四碘甲腺原氨酸,T4)和三碘甲腺原氨酸(T3)兩種。它們是一組含碘的酪氨酸,它是以碘和酪氨酸為原料在甲狀腺腺細胞內合成。甲狀腺腺細胞有很強的攝取碘的能力。人體每天從飲食攝取100~200μg碘,其中約有1/3碘進入甲狀腺。甲狀腺含碘總量約8000μg,占全身含碘量的90%,說明甲狀腺具有很強的泵碘能力。甲狀腺功能亢進,泵碘能力超過正常,攝入碘量增加;低下時則低于正常,攝入碘量減少。故臨床把甲狀腺攝取放射性碘(131I)的能力作為常規檢查甲狀腺功能的方法之一。
碘離子被攝入甲狀腺腺泡上皮細胞后,在過氧化酶的作用下,迅速氧化為活化碘,然后經碘化酶的作用使甲狀球蛋白中的酪氨酸殘基碘化,生成一碘酪氨酸(MIT)和二碘酪氨酸(DIT)。再在縮合酶的作用下,將它們縮合成T4或T3。這樣,含有四種酪氨酸殘基的甲狀球蛋白貯存在濾泡腔內(請參閱生物化學有關章節)。
甲狀腺受到TSH的作用,釋放甲狀腺激素時,腺上皮細胞先通過吞飲作用把濾泡腔內的甲狀球蛋白吞入腺細胞,在溶酶體蛋白水解酶的作用下,使甲狀球蛋白分解,解脫下來的T4和T3因能抗拒脫碘酶的作用,分子又小,可以透過毛細血管進入血液循環。甲狀球蛋白分子上的T4數量遠遠超過T3,所以分泌的激素中T4約占總量的90%,T3分泌量較少,但其活性大,是T4的5倍。T4每日分泌總量約96μg,T3約30μg。T4釋放入血后,一部分與血漿蛋白結合,另一部分則呈游離狀態在血中運輸,兩者之間可以互相轉變,維持T4、T3在血液中的動態平衡,因為只有游離型,才能進入細胞發揮作用。T3釋放入血后,因為與血漿蛋白的親和力小,主要以游離型存在。每天約有50%的T4脫碘轉變為T3,故T3的作用不容忽視。
甲狀腺激素的生物學作用
甲狀腺激素的生物學作用主要有下列三方面:
(一)促進生長發育
甲狀腺激素促進生長發育作用最明顯是在嬰兒時期,在出生后頭四個月內影響最大。它主要促進骨骼、腦和生殖器官的生長發育。若沒有甲狀腺激素,垂體的GH也不能發揮作用。而且,甲狀腺激素缺乏時,垂體生成和分泌GH也減少。所以先天性或幼年時缺乏甲狀腺激素,引起呆小病。呆小病患者的骨生長停滯而身材矮小,上、下半身的長度比例失常,上半身所占比例超過正常人。又因神經細胞樹突、軸突、髓鞘以及膠質細胞生長障礙,腦發育不全而智力低下,他們性器官也不能發育成熟。新生兒甲狀腺功能低下時,應在一歲之內適量補充甲狀腺激素,這對中樞神經系統的發育和腦功能的恢復還有效。遲于此時期,以后即使補充大量T3或T4,也不能恢復正常功能,則治療往往無效。
(二)對代謝的影響
1.產熱效應甲狀腺激素可提高大多數組織的耗氧率,增加產熱效應。這種產熱效應可能由于甲狀腺激素能增加細胞膜上Na+-K+泵的合成,并能增加其活力,后者是一個耗能過程。甲狀腺素使基礎代謝率增高,1mg的甲狀腺素可增加產熱4000KJ。甲狀腺功能亢進患者的基礎代謝率可增高35%左右;而功能低下患者的基礎代謝率可降低15%左右。
2.對三大營養物質代謝的作用它對三大營養物質代謝的影響十分復雜。總的來說,在正常情況下甲狀腺激素主要是促進蛋白質合成,特別是使骨、骨骼肌、肝等蛋白質合成明顯增加,這對幼年時的生長、發育具有重要意義。然而甲狀腺激素分泌過多,反而使蛋白質,特別是骨骼肌的蛋白質大量分解,因而消瘦無力。在糖代謝方面,甲狀腺激素有促進糖的吸收,肝糖元分解的作用。同時它還能促進外周組織對糖的利用。總之,它加速了糖和脂肪代謝,特別是促進許多組織的糖、脂肪及蛋白質的分解氧化過程,從而增加機體的耗氧量和產熱量。
(三)其它方面
此外,甲狀腺激素對于一些器官的活動也有重要的作用。它對維持神經系統的興奮性有重要的意義。甲狀腺激素可直接作用于心肌,促進肌質網釋放Ca2+,使心肌收縮力增強,心率加快。