魏琼主任医师
东南大学附属中大医院 内分泌科
甲状腺激素主要由碘元素和酪氨酸通过甲状腺滤泡细胞合成,其核心成分包括碘和氨基酸衍生物。甲状腺激素的组成元素涉及碘的摄取、酪氨酸结合及激素活性形式,具体包括甲状腺球蛋白的合成、碘化反应以及三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素的生成过程。
人体通过饮食摄入碘,每日推荐摄入量为150微克,孕妇和哺乳期女性需增至250微克。甲状腺细胞通过钠碘同向转运体主动摄取血液中的碘离子,将其浓度提升至血浆的20至50倍。碘离子在甲状腺滤泡细胞内被过氧化物酶氧化为活性碘,这一过程依赖还原型辅酶Ⅱ提供的氢离子。
甲状腺滤泡细胞合成一种名为甲状腺球蛋白的大型糖蛋白,其分子内含有约115个酪氨酸残基。酪氨酸残基在甲状腺球蛋白分子上被碘化,形成单碘酪氨酸和二碘酪氨酸。每分子甲状腺球蛋白中,单碘酪氨酸与二碘酪氨酸的比例约为5:1,这取决于碘的供应量。
在甲状腺过氧化物酶催化下,两个二碘酪氨酸分子偶联,脱去一个丙氨酸侧链,形成甲状腺素,即四碘甲状腺原氨酸。一个二碘酪氨酸与一个单碘酪氨酸偶联则生成三碘甲状腺原氨酸。甲状腺球蛋白分子中,每生成1分子甲状腺素需消耗约4个碘原子,而生成1分子三碘甲状腺原氨酸需消耗3个碘原子。
甲状腺球蛋白以胶质形式储存于甲状腺滤泡腔中,其分子量约为660千道尔顿。当机体需要甲状腺激素时,甲状腺球蛋白被胞吞进入滤泡细胞,经溶酶体酶水解,释放游离的甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸。释放的甲状腺素与三碘甲状腺原氨酸的比例约为14:1,但三碘甲状腺原氨酸的生物活性是甲状腺素的3至5倍。
甲状腺分泌的甲状腺素在肝脏、肾脏等组织中经1型或2型脱碘酶作用,脱去一个碘原子转化为三碘甲状腺原氨酸,这一过程提供机体约80%的活性三碘甲状腺原氨酸。3型脱碘酶则使甲状腺素转化为无活性的反式三碘甲状腺原氨酸,调节激素代谢平衡。
甲状腺激素的组成依赖于碘元素和酪氨酸的精确结合,通过甲状腺球蛋白的碘化与偶联反应生成活性激素。碘缺乏或过量均会导致激素合成异常,如地方性甲状腺肿或甲亢,日常饮食应保证碘的适量摄入,避免长期高碘或低碘饮食。
