甲状腺基础-苏青02课件

1、甲状腺生理甲状腺生理(shngl)生化生化上海交通大学医学院附属上海交通大学医学院附属(fsh)新华医院新华医院苏苏 青青第一页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺的解剖甲状腺的解剖(jipu)、组织学和胚胎学、组织学和胚胎学l 甲状腺激素的化学甲状腺激素的化学l 甲状腺激素的生物合成、转运和代谢甲状腺激素的生物合成、转运和代谢l 甲状腺激素的生理学甲状腺激素的生理学l 甲状腺功能调节和评估甲状腺功能调节和评估内内 容容第二页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第三页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺甲状腺(thyroid gland)为最表浅的内分泌腺为最表浅的内分泌腺l 近

2、似近似(jn s)“H”形，由两个侧叶和峡部组成形，由两个侧叶和峡部组成l 侧叶宽侧叶宽2-2.5cm，高，高4-5cm；右叶略大于左叶，位置亦略；右叶略大于左叶，位置亦略高于左叶；峡部大多为方形，长宽各约高于左叶；峡部大多为方形，长宽各约2cml 侧叶的下极可伸向胸骨柄的后方，称为胸骨后甲状侧叶的下极可伸向胸骨柄的后方，称为胸骨后甲状腺腺l 质量质量20-25g，超过，超过30g可被触及可被触及甲状腺的解剖甲状腺的解剖(jipu)第四页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l气管前筋膜气管前筋膜(jn m)包绕甲状腺形成腺鞘，又称甲状腺假包绕甲状腺形成腺鞘，又称甲状腺假被膜；甲状腺自身的外膜称为

3、真被膜或包膜，亦称纤被膜；甲状腺自身的外膜称为真被膜或包膜，亦称纤维囊，此囊伸入甲状腺内，将甲状腺分为大小不等的维囊，此囊伸入甲状腺内，将甲状腺分为大小不等的小叶小叶l甲状腺的血供十分丰富，正常人甲状腺每分钟的血甲状腺的血供十分丰富，正常人甲状腺每分钟的血流量约为流量约为100-150ml，平均每克组织每分钟的血流量约，平均每克组织每分钟的血流量约为为4-6ml，为人体平均血供的，为人体平均血供的50倍左右倍左右甲状腺的解剖甲状腺的解剖(jipu)第五页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第六页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺小叶由滤泡甲状腺小叶由滤泡(follicle)组成，每个小

4、叶约含组成，每个小叶约含20-40个滤个滤泡泡l 滤泡为甲状腺基本滤泡为甲状腺基本(jbn)的组织结构，多呈圆或椭圆形，的组织结构，多呈圆或椭圆形，也可为不规则形。滤泡的体积可有较大的差异，其直径也可为不规则形。滤泡的体积可有较大的差异，其直径可小至可小至20m，可大至，可大至900m，平均约，平均约200ml 功能活跃的滤泡往往较小，功能不太活跃的滤泡往往较大功能活跃的滤泡往往较小，功能不太活跃的滤泡往往较大甲状腺的组织学甲状腺的组织学第七页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第八页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l滤泡的壁由单层的滤泡上皮细胞滤泡的壁由单层的滤泡上皮细胞(follicula

5、r epithelial cell)围成围成l滤泡上皮细胞简称甲状腺细胞滤泡上皮细胞简称甲状腺细胞(thyrocyte)，为甲状腺主要的细胞类，为甲状腺主要的细胞类型型l滤泡壁围成的腔称为滤泡腔，其内充满透明的胶质滤泡壁围成的腔称为滤泡腔，其内充满透明的胶质(colloid)l胶质呈均质状，嗜酸性，胶质呈均质状，嗜酸性，HE染色呈粉红色，染色的深浅与胶质染色呈粉红色，染色的深浅与胶质的浓稠程度相关，胶质实际上是滤泡上皮细胞分泌的浓稠程度相关，胶质实际上是滤泡上皮细胞分泌(fnm)的甲的甲状腺球蛋白，状腺球蛋白，PAS反应阳性反应阳性甲状腺的组织学甲状腺的组织学第九页，共五十二页。甲状腺基础-苏

6、青02l 滤泡上皮细胞通常滤泡上皮细胞通常(tngchng)为立方形，高度约为立方形，高度约15ml 当甲状腺功能活跃时，滤泡上皮细胞增高呈当甲状腺功能活跃时，滤泡上皮细胞增高呈高柱状，滤泡腔内胶质减少；反之，细胞变高柱状，滤泡腔内胶质减少；反之，细胞变低呈扁平状，滤泡腔内胶质则增多低呈扁平状，滤泡腔内胶质则增多l 滤泡上皮细胞和胶质之间可有浅染的空泡，滤泡上皮细胞和胶质之间可有浅染的空泡，可能系胶质被滤泡上皮细胞吸收后所致可能系胶质被滤泡上皮细胞吸收后所致甲状腺的组织学甲状腺的组织学第十页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第十一页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l除甲状腺滤泡上皮细胞外，甲

7、状腺还含有另一种内除甲状腺滤泡上皮细胞外，甲状腺还含有另一种内分泌细胞，即滤泡旁细胞分泌细胞，即滤泡旁细胞(parafollicular cell)l滤泡旁细胞富含分泌颗粒，因此又称为基底部含颗粒滤泡旁细胞富含分泌颗粒，因此又称为基底部含颗粒细胞，分泌颗粒内含降钙素，注射细胞，分泌颗粒内含降钙素，注射(zhsh)钙剂使血钙升钙剂使血钙升高时，颗粒即明显减少高时，颗粒即明显减少lHE染色时滤泡旁细胞的胞浆着色浅，也称为明亮细胞染色时滤泡旁细胞的胞浆着色浅，也称为明亮细胞(clear cell)，简称，简称C细胞细胞甲状腺的组织学甲状腺的组织学第十二页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 滤泡旁细

8、胞常成群分布，有些位于滤泡上皮滤泡旁细胞常成群分布，有些位于滤泡上皮基底部，有些则位于滤泡之间的间隙组织基底部，有些则位于滤泡之间的间隙组织(zzh)内内l 镀银染色时滤泡旁细胞染成褐黑色，核呈空镀银染色时滤泡旁细胞染成褐黑色，核呈空泡状泡状l C细胞属于细胞属于APUD细胞系统细胞系统甲状腺的组织学甲状腺的组织学第十三页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第十四页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第十五页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 起源于内胚层，是胚胎发育中最早出现起源于内胚层，是胚胎发育中最早出现(chxin)的内分的内分泌腺泌腺l 如胚胎发育不正常，可引起如胚胎发育不正常，可引起

9、异位甲状腺异位甲状腺(ectopic thyroid)：如：如舌甲状腺舌甲状腺(lingual thyroid)和和胸骨后甲状腺胸骨后甲状腺(retrosternal thyroid)l 在正常甲状腺部位有甲状腺，同时有异位甲状腺，称为在正常甲状腺部位有甲状腺，同时有异位甲状腺，称为副副甲状腺甲状腺(accessory thyroid)；如正常甲状腺部位无甲状腺；如正常甲状腺部位无甲状腺，则异位的甲状腺称为，则异位的甲状腺称为迷走甲状腺迷走甲状腺甲状腺的胚胎学甲状腺的胚胎学第十六页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺原基形成后的早期发育甲状腺原基形成后的早期发育(fy)，与，与Titf

10、1/Nkx2-1、Pax8、Foxe1和和Hhex四个基因有关四个基因有关l Tshr基可能参与甲状腺的晚期发育基可能参与甲状腺的晚期发育甲状腺的胚胎学甲状腺的胚胎学第十七页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺的解剖、组织学和胚胎学甲状腺的解剖、组织学和胚胎学l 甲状腺激素的化学甲状腺激素的化学l 甲状腺激素的生物合成、转运甲状腺激素的生物合成、转运(zhun yn)和代和代谢谢l 甲状腺激素的生理学甲状腺激素的生理学l 甲状腺功能调节和评估甲状腺功能调节和评估内内 容容第十八页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第十九页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第二十页，共五十二页。甲状腺基础

11、-苏青02第二十一页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第二十二页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第二十三页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第二十四页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02化合物化合物 分子量分子量血清参考范围血清参考范围ng/dLpmol/LT47775000-1200064000-154000T365180-1901200-2900rT365114-30220-4803,5-T2525020-0.753.8-143,3 -T25251.0-8.019-1503 ,5 -T25251.5-9.030-1703-T1399 0.5-7.5 13-190第二十五页，共五十二页。甲状

12、腺基础-苏青02化合物化合物分子量分子量血清参考范围血清参考范围ng/dLpmol/L3 -T13990.6-4.015-100TETRAC, T4A7488-60105-800TRIAC, T3A6221.6-3.026-48DIT4331.0-2323-530MIT30790-3902900-12700Tg660000 100-25001.5-38第二十六页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺的解剖、组织学和胚胎学甲状腺的解剖、组织学和胚胎学l 甲状腺激素的化学甲状腺激素的化学l 甲状腺激素的生物合成甲状腺激素的生物合成(hchng)、转运和代、转运和代谢谢l 甲状腺激素的生理学甲

13、状腺激素的生理学l 甲状腺功能调节和评估甲状腺功能调节和评估内内 容容第二十七页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺球蛋白甲状腺球蛋白(thyroglobulin, Tg)l 钠碘同向转运体钠碘同向转运体(Na+/I symporter, NIS)l 甲状腺过氧化物甲状腺过氧化物(u yn hu w)酶酶(thyroperoxidase, TPO)l NADPH氧化酶氧化酶(NADPH oxidase)l Pendred蛋白蛋白(pendrin)l 顶端碘转运蛋白顶端碘转运蛋白(apical iodide transporter, AIT)l 碘化酪氨酸脱卤酶碘化酪氨酸脱卤酶(iodo

14、tyrosine dehalogenase, DEHAL)甲状腺激素生物甲状腺激素生物(shngw)合成中一些重要的蛋白质合成中一些重要的蛋白质第二十八页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺激素的生物合成甲状腺激素的生物合成(hchng)在在 Tg 上进行上进行l 甲状腺激素的生物合成和释放是一个连续的多步过程，甲状腺激素的生物合成和释放是一个连续的多步过程，包括包括 Tg 的合成和加工、的合成和加工、Tg 在胞内的转运在胞内的转运(trafficking)、Tg 的分泌、的分泌、DIT和和MIT的形成、的形成、T3和和T4的形成、的形成、Tg 的摄取、的摄取、Tg 的降解及甲状腺激素

15、的的降解及甲状腺激素的释放等步骤释放等步骤甲状腺激素甲状腺激素(j s)生物生物合成中一些重要的蛋白质合成中一些重要的蛋白质第二十九页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第三十页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02第三十一页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l跨膜转运跨膜转运u转运出甲状腺滤泡上皮细胞转运出甲状腺滤泡上皮细胞u进入进入(jnr)靶细胞靶细胞l 血液中转运血液中转运甲状腺激素甲状腺激素(j s)转运转运第三十二页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 主要载体主要载体(zit)(major carrier)u 甲状腺素结合球蛋白甲状腺素结合球蛋白(TBG)u 甲状腺运载蛋白甲状腺运载蛋

16、白(transthyretin, TTR)u 白蛋白白蛋白l 次要载体次要载体(minor carrier)u 脂蛋白脂蛋白u 免疫球蛋白免疫球蛋白血液血液(xuy)转运转运第三十三页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 钠离子钠离子/牛磺胆酸盐共转运多肽牛磺胆酸盐共转运多肽(Na+/taurocholate cotransporting polypeptide, NTCP)l 有机有机(yuj)阴离子转运多肽阴离子转运多肽(organic aniontransporting polypeptide, OATP)l 杂二聚体氨基酸转运蛋白杂二聚体氨基酸转运蛋白(heterodimeric am

17、ino acid transporter, HAT)l 单羧酸转运蛋白单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter, MCT)进入进入(jnr)靶细胞的跨膜转运靶细胞的跨膜转运第三十四页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 脱碘脱碘(deiodination)：激活：激活(j hu)和失活和失活l 非脱碘非脱碘u 结合结合(conjugation)u 丙氨酸侧链的化学修饰丙氨酸侧链的化学修饰u 醚键的断裂醚键的断裂甲状腺激素甲状腺激素(j s)的代谢的代谢第三十五页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 脱碘可发生在甲状腺内，也可发生在甲脱碘可发生在甲状腺内，也可发生在

18、甲状腺外状腺外l 属于单脱碘属于单脱碘(monodeiodination)：每次：每次只脱去一个只脱去一个(y )碘原子碘原子l 分为内环脱碘分为内环脱碘(inner-ring deiodination)和外和外环脱碘环脱碘(outer-ring deiodination)脱碘脱碘第三十六页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 内环脱碘：亦称酪氨酰环内环脱碘：亦称酪氨酰环5-(3-)脱碘脱碘(tyrosyl ring 5-(3-)deiodination)，简称，简称(jinchng)5-脱碘脱碘(5-deiodination)，使甲状腺，使甲状腺激素失活激素失活l 外环脱碘：亦称酚环外环脱碘

19、：亦称酚环5 -(3 -)脱碘脱碘(phenolic ring 5 -(3 -)deiodination)，简称简称5 -脱碘脱碘(5 -deiodination)，T4活化为活化为T3脱碘脱碘第三十七页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 脱碘由碘甲腺原氨酸硒脱碘酶脱碘由碘甲腺原氨酸硒脱碘酶(iodothyronine selenodeiodinase)催化催化(cu hu)，该酶简称脱碘酶，该酶简称脱碘酶(deiodinase)脱脱 碘碘第三十八页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l I型脱碘酶（型脱碘酶（type I deiodinase, D1）：既）：既是内环脱碘酶，又是外环脱碘酶是

20、内环脱碘酶，又是外环脱碘酶l II型脱碘酶（型脱碘酶（type II deiodinase, D2）：外）：外环脱碘酶环脱碘酶l III型脱碘酶（型脱碘酶（type III deiodinase, D3）：）：内环脱碘酶内环脱碘酶脱脱 碘碘 酶酶第三十九页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02人类三种人类三种(sn zhn)脱碘酶的特点脱碘酶的特点 D1 D2 D3脱碘位置 外环 外环 内环单体分子量(Da) 29000 30500 31500染色体定位 1p32-p33 14q24.3 14q32半衰期 超过12小时 约20分钟 数小时是否形成聚合体 二聚体 可能形成多聚体 不明活性中心 硒半胱

21、氨酸 硒半胱氨酸 硒半胱氨酸组织分布 肝,肾, CNS,垂体,BAT,胎盘 胎盘,CNS, 甲状腺,垂体 甲状腺,骨骼肌,心脏 胎肝,血管瘤亚细胞定位 细胞膜 内质网 细胞膜反应动力学 乒乓机制 序贯机制 序贯机制体外辅因子 8mM DTT 28mM DTT Ca2+,70mM DTT优势底物 5：rT3 T3ST4 T4 rT3 T3 T4 5：T4 S T3S第四十页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺的解剖、组织学和胚胎学甲状腺的解剖、组织学和胚胎学l 甲状腺激素甲状腺激素(j s)的化学的化学l 甲状腺激素的生物合成、转运和代谢甲状腺激素的生物合成、转运和代谢l 甲状腺激素的生

22、理学甲状腺激素的生理学l 甲状腺功能调节甲状腺功能调节内内 容容第四十一页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺激素对物质甲状腺激素对物质(wzh)代谢的影响代谢的影响l 甲状腺激素对能量代谢的影响甲状腺激素对能量代谢的影响l 甲状腺激素对生长发育的影响甲状腺激素对生长发育的影响l 甲状腺激素对心血管系统的影响甲状腺激素对心血管系统的影响甲状腺激素甲状腺激素(j s)的生理功能的生理功能第四十二页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 基因组作用基因组作用(zuyng)l 非基因组作用非基因组作用u 经核受体的非基因组作用经核受体的非基因组作用u 甲状腺激素对线粒体的作用甲状腺激素对线粒体

23、的作用u 经膜作用：经膜作用： V 3整合素整合素(integrin)甲状腺激素甲状腺激素(j s)的作用机制的作用机制第四十三页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 甲状腺的解剖、组织学和胚胎学甲状腺的解剖、组织学和胚胎学l 甲状腺激素的化学甲状腺激素的化学l 甲状腺激素的生物合成甲状腺激素的生物合成(hchng)、转运和代谢、转运和代谢l 甲状腺激素的生理学甲状腺激素的生理学l 甲状腺功能调节甲状腺功能调节内内 容容第四十四页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 下丘脑下丘脑-垂体垂体(chut)-甲状腺轴甲状腺轴l 碘对甲状腺功能的调节碘对甲状腺功能的调节l 无机离子对甲状腺功能的影响无

24、机离子对甲状腺功能的影响l 药物对甲状腺功能的影响药物对甲状腺功能的影响甲状腺激素甲状腺激素(j s)的生理功能的生理功能第四十五页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l 1923年，年，Plummer就发现高剂量的碘可降就发现高剂量的碘可降低低(jingd)甲状腺功能甲状腺功能碘对甲状腺功能碘对甲状腺功能(gngnng)的调节的调节第四十六页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l1948年，年，Wolff和和Chaikoff证明，给大鼠腹腔内注射碘证明，给大鼠腹腔内注射碘化钾，当血浆无机碘水平升高到化钾，当血浆无机碘水平升高到25-30 g/dl时，甲状时，甲状腺内碘的有机化可被完全阻断，说明大

25、剂量碘在体内腺内碘的有机化可被完全阻断，说明大剂量碘在体内(t ni)可抑制甲状腺激素的合成。以后的文献就将大剂量碘可抑制甲状腺激素的合成。以后的文献就将大剂量碘对甲状腺内碘有机化的阻断作用称为对甲状腺内碘有机化的阻断作用称为Wolff-Chaikoff效应效应(Wolff-Chaikoff effect)碘对甲状腺功能碘对甲状腺功能(gngnng)的调节的调节第四十七页，共五十二页。甲状腺基础-苏青02l于人类于人类(rnli)，正常人血碘达到，正常人血碘达到10 g/dl时可发生时可发生Wolff-Chaikoff效应，而效应，而Graves甲亢病人发生甲亢病人发生Wolff-Chaikoff效应的血碘阈值较低（约效应的血碘阈值较