透析甲状腺激素的合成
甲状腺激素属于络氨酸的衍生物,它是如何合成的呢?可能很多老师都有这样的疑问。
1认识甲状腺
甲状腺位于颈部甲状软骨下方,气管两旁,呈“H”型,由大量的滤泡和滤泡旁细胞(也叫C细胞)组成。滤泡是由单层排列的甲状腺滤泡上皮细胞构成,其内是滤泡腔,腔内充满胶状液体,称为
胶质,胶质就是滤泡上皮细胞的分泌物。甲状腺的结构如下:(图1)

图1 甲状腺的结构(英文版)

图1 甲状腺的结构(中文版)
2甲状腺激素的合成
甲状腺分泌甲状腺激素,其中包括四碘甲状原氨酸(T4),即甲状腺素,以及少量的三碘甲状原氨酸(T3),它们都是由碘化的甲状腺球蛋白(TG)衍生而来。
甲状腺激素的合成共分为3步:①聚碘;②碘的活化;③络氨酸(Tyr)残基的碘化及T3和T4的生成(图2)。
聚碘:碘在肠道内被吸收,以离子的形式存在于血液中。甲状腺合成的第一步,就是将碘从血液中转运到甲状腺滤泡的上皮细胞。
甲状腺滤泡上皮细胞的膜上有一种叫做NIS(碘/钠转运蛋白)的结构,它可以将一个碘离子和两个钠离子共同转运通过细胞膜进入滤泡上皮细胞。进入细胞内的钠离子又会通过钠钾泵被排出细胞,以维持细胞内较低的钠离子浓度,使得碘/钠转运蛋白能将更多的碘和钠转运进入上皮细胞。
碘的活化:碘离子进入上皮细胞后,又通过细胞膜上的碘-氯转运蛋白(Pendrin蛋白)被转运到滤泡腔的胶质中,然后在甲状腺过氧化物酶(TPO)的作用下,碘离子被过氧化氢活化成为活化碘。
络氨酸(Tyr)残基的碘化及T3和T4的生成:活化的碘在TPO的作用下与甲状腺球蛋白(TG)分子上的酪氨酸残基结合,生成MIT(一碘酪氨酸残基)和DIT(二碘酪氨酸残基)。随即,在TPO的作用下两个DIT偶联就变成了T4,一个DIT和一个MIT偶联就成了T3。
上述酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的偶联作用,都是在甲状腺球蛋白(TG)分子上进行的,所以甲状腺球蛋白(TG)分子既含有酪氨酸、MIT、DIT,也含有T4和T3。两者的比值受碘的影响,碘多时DIT合成较多,T4较多,碘少时MIT 较多,T3较多。
3甲状腺激素的释放
碘化和偶联后的甲状腺球蛋白被储存在滤泡腔内的胶质中(一般供几星期用的储量)。需要时,在腺垂体分泌的促甲状腺激素的作用下,甲状腺滤泡上皮细胞以胞吞的方式将滤泡腔内的碘化甲状腺球蛋白吸收进入细胞,胞吞小泡与溶酶体融合,经溶酶体内的蛋白酶降解转化为游离的T3和T4,T3和T4经上皮细胞分泌释放最后进入血液,随血液循环到达靶器官和靶细胞(图2)。

图2 甲状腺滤泡上皮细胞(英文版)

图2 甲状腺滤泡上皮细胞(中文版)
补充:甲状腺球蛋白(TG)属于分泌蛋白,从图2显示的其合成过程可以看出来,分泌蛋白的合成在此就不罗嗦了。
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