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甲状腺激素的合成过程

时间:2023-07-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:甲状腺激素合成的原料有碘和甲状腺球蛋白,在甲状腺球蛋白的酪氨酸残基上发生碘化,并合成甲状腺激素。因此,甲状腺与碘代谢的关系极为密切。酪氨酸碘化与甲状腺激素的合成在腺泡上皮细胞粗面内质网的核糖体上,可形成一种由四个肽链组成的大分子糖蛋白,即甲状腺球蛋白,其分子量为670KD,有3%的酪氨酸残基。

甲状腺激素的合成过程

甲状腺激素合成的原料有碘和甲状腺球蛋白,在甲状腺球蛋白的酪氨酸残基上发生碘化,并合成甲状腺激素。人每天从食物中大约摄碘100-200μg,占全身碘量的90%。因此,甲状腺与碘代谢的关系极为密切。

胚胎期11-12周,胎儿甲状腺开始有合成甲状腺激素的能力,到13-14周在胎儿垂体促甲状腺激素的刺激下,甲状腺加强激素的分泌,这对胎儿脑的发育起着关键作用,因为母体的甲状腺激素进入胎儿体内的量很少。

甲状腺激素的合成过程包括三步:

(1)甲状腺腺泡聚碘

由肠吸收的碘,以I-形式存在于血液中,浓度为250μg/L,而甲状腺上皮细胞内I-浓度比血液高20-25倍,加上甲状腺上皮细胞膜静息电位为-50mV,因此,I-从血液转运进入甲状腺上皮细胞内,必须逆着电化学梯度面进行主动转运,并消耗能量。在甲状腺腺泡上皮细胞底面的膜上,可能存在I-转运蛋白,它依赖Na+-K+-ATP酶活动提供能量来完成I-的主动转运。摘除垂体可降低聚碘能力,而给予TSH则促进聚碘。用同位素(Na131I)示踪法观察甲状腺对放射性碘的摄取,在正常情况下有20%-30%的碘被甲状腺摄取,临床常用摄取放射性碘的能力来检查与判断甲状腺的功能状态。

(2)I-的活化

摄入腺泡上皮细胞的I-在过氧化物酶的作用下被活化,活化的部位在腺泡上皮细胞顶端质膜微绒毛与腺泡腔交界处。活化过程的本质尚未明确,可能是由I-变成I2或I0,或是与过氧化酶形成某种复合物。

I-的活化是碘得以取代酪氨酸残基上氢原子的先决条件。如先天缺乏过氧化酶,I-不能活化,将使甲状腺激素的合成发生障碍。(www.xing528.com)

(3)酪氨酸碘化与甲状腺激素的合成

在腺泡上皮细胞粗面内质网的核糖体上,可形成一种由四个肽链组成的大分子糖蛋白,即甲状腺球蛋白,其分子量为670KD,有3%的酪氨酸残基。

碘化过程就是发生在甲状腺球蛋白的酪氨酸残基上,10%的酪氨酸残基可被碘化。放射自显影实验证明,注入放射性碘几分钟后,即可在甲状腺腺泡上皮细胞微绒毛与腺泡腔壁的上皮细胞残部,发现碘化甲状腺球蛋白,说明碘化过程发生在甲状腺腺泡上皮细胞微绒毛与腺泡交界处。

甲状腺球蛋白酪氨酸残基上的氢离子可被碘离子取代或碘化,首先生成一碘酪氨酸残基(MIT)和二碘酪氨残基(DIT),然后两个分子的DIT耦联生成四碘甲腺原氨酸(T4);一个分子的MIT与一个分子的DIT发生耦联,形成三碘甲腺原氨酸(T3),还能合成极少量的rT3。

上述酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的耦联作用,都是在甲状腺球蛋白的分子上进行的,所在甲状腺球蛋白的分子上既含有酪氨酸、碘化酪氨酸,也常含有 MIT、DIT和T4及T3。在一个甲状腺球蛋白分子上,T4与T3之比为20:1,这种比值常受碘含量的影响,当甲状腺内碘化活动增强时,DIT增多,T4含量也相应增加,在缺碘时,MIT增多,则T3含量明显增加。

甲状腺过氧化物酶是由腺上皮细胞的核糖体生成的,它是一种含铁卟啉的蛋白质,分子量60-100KD,在腺上皮顶端的微绒毛处分布最多。实验证明,甲状腺过氧化酶的活性受TSH的调控,大鼠摘除垂体48h后,甲状腺过氧化酶活性消失,注入TSH后此酶活性再现。甲状腺过氧化酶的作用是促进碘活化、酪氨酸残基碘化及碘化酪氨酸的耦联等,所以,甲状腺过氧化酶在甲状腺激素的合成过程中起关键作用,抑制此酶活性的药物,如硫尿嘧啶,便可抑制甲状腺激素的合成,用于治疗甲状腺功能亢进。

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