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2013初級(jí)護(hù)師生理學(xué)輔導(dǎo):甲狀腺激素的合成與代謝

  甲狀腺激素主要有甲狀腺素,又稱四碘甲腺原氨酸(thyroxine,3,5,3,5,-tetraiodothyroxine,T4)和三碘甲腺原氨酸(3,5,3,-triiodothyronine,T3)兩種,它們都是酪氨酸碘化物。 另外, 甲狀腺也可合成極少量的逆- T3(3,3,5-T3或reverse T3, rT3),它不具有甲狀腺激素的生物活性。

  甲狀腺激素合成的原料有碘和甲狀腺球蛋白,在甲狀腺球蛋白的酪氨酸殘基上發(fā)生碘化,并合成甲狀腺激素。 人每天食物中大約攝取碘100~200μg,約有1/3進(jìn)入甲狀腺,甲狀腺含碘總量為800μg,占全身碘量的90%。 因此,甲狀腺與碘代謝的關(guān)系極為密切。

  1.甲狀腺腺泡聚碘

  由腸吸收的碘,以I-的形式存在于血液中,逆著電化學(xué)梯度, 以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入甲狀腺上皮細(xì)胞內(nèi)。在甲狀腺上皮細(xì)胞基底膜上,可能存在I-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,它依賴Na+-K+-ATP酶活動(dòng)提供的能量來完成I-的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

  2.碘的活化

  攝入腺泡上皮細(xì)胞的I-,在過氧化酶的作用下被活化,I-的活化, 是碘得以取代酪氨酸殘基上的氫原子的先決條件。如先天缺乏過氧化酶,I-不能活化,將使甲狀腺激素的合成發(fā)生障礙。

  3.酪氨酸碘化與甲狀腺激素的合成

  在腺泡上皮細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上,可形成一種由四條肽鏈組成的大分子糖蛋白,即甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,TG),其有3%酪氨酸殘基。碘化過程就發(fā)生在甲狀腺球蛋白酪氨酸殘基上,10%酪氨酸殘基可被碘化。

  甲狀腺球蛋白酪氨酸上的氫原子可被碘原子取代或碘化, 首先生成一碘酪氨酸殘基(MIT)和二碘酪氨酸殘基(DIT),然后兩個(gè)分子的DIT耦聯(lián)生成四碘甲腺原氨酸(T4):一個(gè)分子的MIT與一個(gè)分子的DIT發(fā)生耦聯(lián),形成三碘甲狀腺原氨酸(T3),還能合成極少量的rT3。

  上述酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的耦聯(lián)作用,都是在甲狀腺球蛋白的分子上進(jìn)行的,所以甲狀腺球蛋白的分子上既含有酪氨酸、碘化酪氨酸,也含有MIT、DIT和T3及T4。

  (二)甲狀腺激素的貯存、釋放、運(yùn)輸與代謝

  1.貯存:在甲狀腺球蛋白上形成的甲狀腺激素,在腺泡腔內(nèi)以膠質(zhì)的形式貯存。

  甲狀腺激素的貯存有兩個(gè)特點(diǎn):一是貯存于細(xì)胞外(腺泡腔內(nèi));二是貯存的量很大,可供機(jī)體利用50~120天。

  2.釋放:腺泡細(xì)胞以吞飲的方式將腺泡腔內(nèi)的T3、T4、MIT、DIT、TG吞入細(xì)胞內(nèi),并與溶酶體結(jié)合,在蛋白水解酶作用下,將T3、T4、MIT、DIT分離下來,甲狀腺球蛋白分子較大,不易進(jìn)入血液,MIT和DIT的分子雖然較小,但很快受脫碘酶的作用而脫碘,脫下來的碘大部分儲(chǔ)存在甲狀腺內(nèi)。T3、T4釋放入血。甲狀腺分泌的激素主要是T4約占總量的90%, T3分泌量小但生物活性是T4的5倍。

  3.運(yùn)輸:T4與T3釋放入血之后,以兩種形式在血液中運(yùn)輸,一種是與血漿蛋白結(jié)合,另一種則呈游離狀態(tài),兩者之間可相互轉(zhuǎn)化,維持動(dòng)態(tài)平衡。游離的甲狀腺激素在血液中含量很少,卻發(fā)揮著生理作用。結(jié)合型的甲狀腺激素沒有生物活性。與甲狀腺素結(jié)合的血漿蛋白有三種: 甲狀腺素結(jié)合球蛋白(thyroxine-binding globulin,TBG)、 甲狀腺素結(jié)合前白蛋白(thyroxine-binding prealbumin ,TBPA)和白蛋白。他們可與T4與T3發(fā)生不同程度的結(jié)合。T3主要以游離形式存在。

  4.代謝:血漿T4半衰期為7天,T3為1.5天。20%的T4與T3在肝內(nèi)降解,與葡萄糖醛酸或硫酸結(jié)合后,經(jīng)膽汁排入小腸, 隨糞排出。其余80%的T4在外周組織脫碘酶的作用下,產(chǎn)生T3 與rT3。T4脫碘變成T3是T3的主要來源。

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