甲狀腺激素的合成，分泌和代謝
最近審查：19.10.2021
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T 4和T 3的前體是氨基酸L-酪氨酸。向酪氨酸的酚環中添加碘提供了單或二碘酪氨酸的形成。如果第二個酚環通過醚鍵與酪氨酸連接，則形成酪氨酸。對於酪氨酸的兩個酚環或兩個或一個，一個或兩個碘原子可以在相對於氨基酸殘基的間位連接。T4predstavlyaet一個3,5,3'，5'-四碘，和T 3 - .. 3,5,3'-三碘甲狀腺氨酸，即，它包含在“外”小於一個碘原子（不含氨基）環。當從“內”環除去碘原子時，T 4變成3,3'，5'-三碘甲狀腺原氨酸或反向（可逆）T 3（pT 3）。Diiodothyronine可以以三種形式存在（3'，5'--T 2 3.5 T- 2或T-3,3' 2）。當四碘代和三碘甲酰乙酸分別從T 4或T 3氨基裂解時。甲狀腺激素的分子的空間結構的很大的靈活性，並通過這兩個甲腺原氨酸環的轉動相對於丙氨酸側定義，播放從結合血漿蛋白和細胞受體中這些激素的相互作用的顯著作用。
碘的主要天然來源是海產品。人類碘（以碘化物計）的最低日需量約為80μg，但在某些碘鹽用於預防目的的地區，碘的攝入量可達500μg/日。碘含量不僅由它的數目，這是從胃腸道供給，而且甲狀腺“洩漏”（通常約100毫克/天），和iodothyronines的週脫碘測定。
甲狀腺有能力從血漿中濃縮碘化物。其他組織具有相似的能力，例如，胃粘膜和唾液腺。碘轉移進入濾泡上皮的過程是揮發性的，飽和的，並且與鈉 - 腺苷三磷酸酶（ATPase）反向轉運鈉一起進行。碘化物置換系統不是嚴格特異性，並確定細胞遞送到多個其它陰離子（高氯酸鹽，硫氰酸鹽和高锝），它們是由甲狀腺碘積累的過程的競爭性抑製劑的。
正如已經指出的那樣，除了碘之外，甲狀腺激素的組分是酪氨酸，它在蛋白質分子 - 甲狀腺球蛋白的內部形成。它的合成發生在甲狀腺細胞中。在任何給定時間甲狀腺中的蛋白質中，甲狀腺球蛋白佔全部所含75％，合成50％。
進入細胞的碘化物被氧化並共價連接到甲狀腺球蛋白分子中的酪氨酸殘基上。酪氨酰殘基的氧化和碘化均由細胞中存在的過氧化物酶催化。儘管碘的蛋白質的活性形式並不完全已知，但在這種碘化（即加入碘的過程）之前，必須形成過氧化氫。很可能它是由NADH-細胞色素B-或NADPH-細胞色素C-還原酶產生的。甲狀腺球蛋白分子中的酪氨酰和單碘甲狀腺殘基均經歷碘化。這個過程受到許多定位氨基酸的性質以及甲狀腺球蛋白的三級構象的影響。過氧化物酶是一種膜結合酶複合物，其修復基團形成血紅素。血紅蛋白分組對於酶活性的表現是絕對必要的。
氨基酸的碘化先於其縮合，即形成酪氨酸結構。後一種反應需要氧氣的存在，並且可以通過中間形成碘代酪氨酸的活性代謝產物，例如丙酮酸，然後將甲狀腺球蛋白組合物中的碘代酪氨酰殘基加入來進行。無論存在哪種縮合機理，該反應也由甲狀腺過氧化物酶催化。
成熟甲狀腺球蛋白的分子量為660,000道爾頓（沉降係數為19）。它顯然具有獨特的三級結構，可以縮合碘代酪氨酰殘基的縮合。事實上，這種蛋白質中酪氨酸的含量與其他蛋白質中的酪氨酸含量差別不大，並且酪氨酰殘基的碘化可以在其中任何一種中發生。然而，縮合反應以足夠高的效率進行，可能僅在甲狀腺球蛋白中進行。
天然甲狀腺球蛋白中碘酸的含量取決於碘的可用性。通常甲狀腺球蛋白含有由6個殘基一碘酪氨酸（MIT），4-碘0.5％ -二碘酪氨酸（DIT），2 - T的4和0.2 - TS蛋白分子。反向T 3和二碘甲狀腺氨酸的含量非常少。然而，在碘缺乏而言這些比值違反：MIT / DIT的增加比率和T 3 / T 4，其被認為是在甲狀腺碘的缺乏活性gormogeneza裝置，為T 3具有大於T更高的代謝活性4。
甲狀腺濾泡細胞中甲狀腺球蛋白合成的整個過程是指向一個方向：從基膜到頂膜，然後到膠體空間。游離甲狀腺激素的形成及其進入血液的前提是存在逆過程。後者由多個階段組成。最初，包含在膠體中的甲狀腺球蛋白被頂端膜微絨毛的過程捕獲，形成胞飲作用的氣泡。它們進入濾泡細胞的細胞質，在那裡它們被稱為膠體滴劑。反過來，它們與微粒體融合，形成吞噬溶酶體，並在其組成中遷移到基底細胞膜。在此過程中，發生甲狀腺球蛋白的蛋白水解，在此期間形成T 4和T 3。後者從濾泡細胞擴散到血液中。在細胞本身中，T 4的部分脫碘也隨著T 3的形成而發生。一些碘甲噻嗪，碘和少量甲狀腺球蛋白也進入血流。後一種情況對於了解自身免疫性甲狀腺疾病的發病機制至關重要，自身免疫性甲狀腺疾病的特徵是血液中存在甲狀腺球蛋白抗體。與早期的概念，根據該用於組織和甲狀腺球蛋白損傷相關，例如自身抗體的形成撞血，現在證明了到達那裡和甲狀腺球蛋白在正常。
在濾泡細胞的細胞質甲狀腺球蛋白細胞內的蛋白水解過程滲透不僅iodtironiny，但在大批量iodotyrosines含有蛋白質。然而，與T 4和T 3不同，它們被存在於微粒體部分中的酶迅速脫碘並形成碘化物。後者的大部分暴露在甲狀腺中以重新利用，但其中一些仍然將細胞留在血液中。脫碘iodotyrosines提供2-3倍的碘對甲狀腺激素的不是從血漿這種陰離子轉運進入甲狀腺一個新的合成，因此在維持合成yodt-ironinov了重要作用。
在白天，甲狀腺產生約80-100微克的T 4。這種化合物在血液中的半衰期為6-7天。每天，身體分解分泌的T約10％4。其降解速率，如T 3，取決於它們與血清蛋白和組織的結合。在正常情況下，99.95％以上存在於外周血T 4而Ts為99.5％與血漿蛋白結合。後者作為游離甲狀腺激素水平的緩沖劑，同時作為儲存的地方。各種結合蛋白中T 4和T 3的分佈受血漿的pH和離子組成的影響。在血漿中，約80％T 4 skompleksirovano與甲狀腺素結合球蛋白（TBG），15％ -從甲狀腺素結合前白蛋白（LSPA），其餘的-與血清白蛋白。TSH結合T 3的 90％，並且TSPA結合該激素的5％。人們普遍認為，只有不附著於蛋白質且能夠通過細胞膜擴散的甲狀腺激素的微不足道的部分具有代謝活性。在絕對數字中，血清中游離T 4的量約為2ng％，T 3為0.2ng％。然而，最近已經獲得了許多關於可能的代謝活性和與TPAA相關的部分甲狀腺激素的數據。不排除TSPA是將激素信號從血液轉移到細胞中不可或缺的中間體。
TSG的分子量為63,000道爾頓，是肝臟合成的糖蛋白。其對T 4的親和力比T 3高約10倍。TSG的碳水化合物成分由唾液酸代表，並在激素絡合中起重要作用。TSH的肝臟產生受到雌激素的刺激，並受到雄激素和大劑量糖皮質激素的抑制。此外，這種蛋白質的產生有先天性異常，這可能會影響血清中甲狀腺激素的總濃度。
TPAA的分子量為55,000道爾頓。目前，該蛋白質的完整一級結構已經建立。其空間構型決定了通過中心的通道分子的存在，其中存在兩個相同的結合位點。T 4與其中一個的膚色顯著降低了第二個與激素的親和力。像TSG一樣，TSPA對T 4的親和力比對T 3的親和力大得多。有趣的是，TSPA的其他部分能夠結合小的（21000）蛋白質，特別是與維生素A相互作用。該蛋白質的附著使TSPA複合物與T 4穩定。重要的是要注意，嚴重的非甲狀腺疾病以及禁食，伴隨著血清TBA水平的快速和顯著下降。
血清白蛋白對列出的蛋白質中甲狀腺激素的親和力最小。由於血清白蛋白正常與血清中存在的甲狀腺激素總量的不超過5％相關，其水平的變化對後者的濃度影響很小。
如已經指出的，激素與血清蛋白的組合不僅阻止T 3和T 4的生物學效應，而且顯著減慢其降解速率。高達80％的T 4被單Π碘化代謝。在第5位上脫離碘原子的情況下，形成了具有更多生物活性的T3; 當碘在位置5切割時，形成 pT 3，其生物活性極其微不足道。T 4在一個或另一個位置的單脫碘並不是偶然的過程，而是受多種因素調節。但是，在正常情況下，兩個職位的脫碘通常以相同的速度進行。少量的T 4經歷脫氨和脫羧形成tetrayodtirouksusnoy酸以及硫酸和與葡萄糖醛酸結合（在肝臟中），在膽汁中排泄後續綴合物。
T 4在甲狀腺外的單碘碘化作為體內T 3的主要來源。這個過程提供了每天形成的20-30μgT 3的幾乎80％。因此T的分泌的份額3由甲狀腺不是其每日需要量的20％以上。的T Vnetireoidnoe TS形成4催化Ť 4 5'-脫碘酶。該酶位於細胞微粒體中，並需要作為輔因子還原巰基。據信T 4到Tg 的主要轉化發生在肝臟和腎臟的組織中。T 3比T 4弱，與血清蛋白結合，所以它經歷更快的降解。它在血液中的半衰期約為30小時，主要變成3,3'-T 2和3,5-T 2; 形成少量的三碘甲酰乙酸和三碘代丙酸，以及與硫酸和葡醣醛酸的綴合物。所有這些化合物實際上都沒有生物活性。然後將各種二碘甲狀腺原氨酸轉化成單碘甲狀腺氨酸並最終釋放尿中發現的酪氨酸。
健康人血清中各種碘甲腺原氨酸的濃度為μg％：T 4 - 5-11; 納克％：T 3 - 75-200，tetrayodtirouksusnaya酸- 100-150，PT 3 - 20-60，3,3'--T 2 - 4-20，3,5--T 2 - 2-10，triiodothyroacetic酸- 5-15,3'，5'-T 2 -2-10，3-T，-2.5。