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(xì)胞內(nèi)合成。甲狀腺腺細(xì)胞有很強(qiáng)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(jìn)入甲狀腺。甲狀腺含碘總量約8000μg,占全身含碘量的90%,說(shuō)明甲狀腺具有很強(qiáng)的泵碘能力。甲狀腺功能亢進(jìn),泵碘能力超過(guò)正常,攝入碘量增加;低下時(shí)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(guī)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(xì)胞后,在過(guò)氧化酶的作用下,迅速氧化為活化碘,然后經(jīng)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(nèi)(請(qǐng)參閱生物化學(xué)有關(guān)章節(jié))。
甲狀腺受到TSH的作用,釋放甲狀腺激素時(shí),腺上皮細(xì)胞先通過(guò)吞飲作用把濾泡腔內(nèi)的甲狀球蛋白吞入腺細(xì)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(lái)的T4和T3因能抗拒脫碘酶的作用,分子又小,可以透過(guò)毛細(xì)血管進(jìn)入血液循環(huán)。甲狀球蛋白分子上的T4數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(jié)合,另一部分則呈游離狀態(tài)在血中運(yùn)輸,兩者之間可以互相轉(zhuǎn)變,維持T4、T3在血液中的動(dòng)態(tài)平衡,因?yàn)橹挥杏坞x型,才能進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用。T3釋放入血后,因?yàn)榕c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(zhuǎn)變?yōu)門(mén)3,故T3的作用不容忽視。
甲狀腺激素的生物學(xué)作用
甲狀腺激素的生物學(xué)作用主要有下列三方面:
(一)促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育
甲狀腺激素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育作用最明顯是在嬰兒時(shí)期,在出生后頭四個(gè)月內(nèi)影響最大。它主要促進(jìn)骨骼、腦和生殖器官的生長(zhǎng)發(fā)育。若沒(méi)有甲狀腺激素,垂體的GH也不能發(fā)揮作用。而且,甲狀腺激素缺乏時(shí),垂體生成和分泌GH也減少。所以先天性或幼年時(shí)缺乏甲狀腺激素,引起呆小病。呆小病患者的骨生長(zhǎng)停滯而身材矮小,上、下半身的長(zhǎng)度比例失常,上半身所占比例超過(guò)正常人。又因神經(jīng)細(xì)胞樹(shù)突、軸突、髓鞘以及膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)障礙,腦發(fā)育不全而智力低下,他們性器官也不能發(fā)育成熟。新生兒甲狀腺功能低下時(shí),應(yīng)在一歲之內(nèi)適量補(bǔ)充甲狀腺激素,這對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和腦功能的恢復(fù)還有效。遲于此時(shí)期,以后即使補(bǔ)充大量T3或T4,也不能恢復(fù)正常功能,則治療往往無(wú)效。
(二)對(duì)代謝的影響
1.產(chǎn)熱效應(yīng)甲狀腺激素可提高大多數(shù)組織的耗氧率,增加產(chǎn)熱效應(yīng)。這種產(chǎn)熱效應(yīng)可能由于甲狀腺激素能增加細(xì)胞膜上Na+-K+泵的合成,并能增加其活力,后者是一個(gè)耗能過(guò)程。甲狀腺素使基礎(chǔ)代謝率增高,1mg的甲狀腺素可增加產(chǎn)熱4000KJ。甲狀腺功能亢進(jìn)患者的基礎(chǔ)代謝率可增高35%左右;而功能低下患者的基礎(chǔ)代謝率可降低15%左右。
2.對(duì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的作用它對(duì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的影響十分復(fù)雜。總的來(lái)說(shuō),在正常情況下甲狀腺激素主要是促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,特別是使骨、骨骼肌、肝等蛋白質(zhì)合成明顯增加,這對(duì)幼年時(shí)的生長(zhǎng)、發(fā)育具有重要意義。然而甲狀腺激素分泌過(guò)多,反而使蛋白質(zhì),特別是骨骼肌的蛋白質(zhì)大量分解,因而消瘦無(wú)力。在糖代謝方面,甲狀腺激素有促進(jìn)糖的吸收,肝糖元分解的作用。同時(shí)它還能促進(jìn)外周組織對(duì)糖的利用。總之,它加速了糖和脂肪代謝,特別是促進(jìn)許多組織的糖、脂肪及蛋白質(zhì)的分解氧化過(guò)程,從而增加機(jī)體的耗氧量和產(chǎn)熱量。
(三)其它方面
此外,甲狀腺激素對(duì)于一些器官的活動(dòng)也有重要的作用。它對(duì)維持神經(jīng)系統(tǒng)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(jìn)肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+,使心肌收縮力增強(qiáng),心率加快。