學習重點 合成與釋放:以碘及酪胺酸為原料,在甲狀腺球蛋白上完成碘化與偶合,最後經蛋白水解釋出 T3、T4。 來源與調控:甲狀腺主要分泌 T4,多數循環 T3 來自周邊組織將 T4 去碘;合成與分泌受下視丘 TRH、腦下垂體 TSH 調控。 運輸與活性:血中激素幾乎都與蛋白結合,TBG 對 T3 的親和力最高;游離 T3 的生理活性高於游離 T4。 代謝方向:T4 外環去碘形成 T3,內環去碘形成幾乎無生理活性的 rT3。 FT4I:使用總 T4 乘上 uptake 的正常化比值,注意百分比必須先與正常值比較。 核心觀念 一、甲狀腺激素的生合成與釋放 甲狀腺激素的合成原料是碘與酪胺酸(tyrosine)。甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)提供酪胺酸殘基,是激素合成與儲存的支架;合成中的激素仍連接於 Tg,儲存在濾泡腔的膠質中。 攝取碘離子:濾泡細胞利用鈉碘共同運輸體,從血中攝取碘離子,再將碘運送至濾泡腔側。 氧化:甲狀腺過氧化酶(TPO)在過氧化氫參與下,使碘離子轉為可參與碘化的形式。 碘化與有機化:Tg 上的酪胺酸殘基接受碘,形成一碘酪胺酸(MIT)及二碘酪胺酸(DIT)。 偶合:MIT 與 DIT 偶合形成 T3;兩個 DIT 偶合形成 T4。此時激素仍是 Tg 的一部分。 蛋白水解與分泌:含激素的 Tg 被內吞,經溶酶體蛋白水解,釋出 T3、T4,再分泌至血液。 最後釋出 T3、T4 的反應是 proteolysis(蛋白水解)。氧化、碘化與偶合屬於前面的合成步驟,不能取代最後的釋放反應。MIT、DIT 是合成中間產物,不是主要發揮生理作用的甲狀腺激素。 二、分泌調控與生長作用 調控順序為下視丘 TRH → 腦下垂體前葉 TSH → 甲狀腺合成與分泌 T3、T4。甲狀腺激素又可對下視丘及腦下垂體產生負回饋,因此不能說甲狀腺分泌不受下視丘控制。 甲狀腺主要製造並分泌的是 T4。甲狀腺也會分泌 T3,但多數循環 T3 由周邊組織將 T4 轉換而來。甲狀腺激素也與生長激素協同作用,促進正常生長與組織發育。 三、血漿結合蛋白與游離激素 血中的 T3、T4 幾乎全部與血漿蛋白結合,只有少部分呈游離型。結合型提供運輸、儲備與緩衝作用;游離型可被細胞攝取並發揮作用。必須區分血中含量、蛋白親和力與激素生理活性,三者不是同一概念。 蛋白名稱與判斷重點 甲狀腺素結合球蛋白(TBG)重要的血漿運輸蛋白;在所列血漿蛋白中,對 T3 的親和力最高,對 T4 也具有高度親和力。 甲狀腺素結合前白蛋白(TBPA)又稱 transthyretin(TTR),主要參與 T4 運輸。 白蛋白(albumin;亦可見 TBA 名稱)可結合甲狀腺激素,親和力較低,但血中濃度高。 甲狀腺球蛋白(Tg)在甲狀腺內參與激素合成與儲存,不屬於正常血漿甲狀腺激素的運輸蛋白。 TBG 與 Tg 名稱相似,功能不同:TBG 負責血中運輸;Tg 提供甲狀腺內合成與儲存的支架。白蛋白含量多,也不代表它對 T3 的親和力最高。 四、去碘酶與 T3、rT3 的來源 T4 可依去碘位置走向活化或失活。外環去碘又稱 5′-去碘,形成 T3;內環去碘形成 rT3。兩者雖都含三個碘,但碘的位置不同,生理活性也大不相同。 去碘酶主要作用考試辨識重點 第一型(D1)分布於肝、腎等組織,可參與 T4 轉為 T3,也參與其他碘甲狀腺素的代謝。依本單元採用的分類重點,人體含量最多、正常循環 T3 主要來源對應第一型 5′-去碘酶。 第二型(D2)將 T4 外環去碘形成 T3。對腦、腦下垂體等組織的局部 T3 供應與調控重要。 第三型(D3)使 T4 內環去碘形成 rT3,也使 T3 轉為活性更低的代謝物。主要是激素失活途徑;不能與形成 T3 的外環去碘混淆。 人體甲狀腺激素去碘酶的標準分類為 D1、D2、D3,不應將「第四型去碘酶」當成循環 T3 的來源。 大部分 rT3 由 T4 在周邊組織轉換產生,不是由甲狀腺大量製造與分泌。rT3 幾乎沒有典型甲狀腺激素的生理活性,血中含量也低於 T4。 五、生理活性與前驅物關係 T3 的生理活性高於 T4,其對甲狀腺激素核受體的親和力較高;比較游離 T3、游離 T4、rT3 及 DIT 時,以游離 T3(FT3)活性最高。T4 具有激素作用,也能作為周邊組織生成 T3 的前驅物。 典型轉換方向為T4 → T3,因此 T3 可視為 T4 的活性代謝產物,不能倒過來說 T4 是 T3 的代謝產物。T4 血中含量較高,也不代表其單位生理活性較強。 六、游離甲狀腺素指數 FT4I FT4I(free T4 index)利用總 T4 與激素攝取試驗的結果,間接校正血漿蛋白結合狀態對總 T4 的影響;它是估算指標,不是直接測得的游離 T4 濃度,也不是甲狀腺攝取放射性碘的比率。 當 uptake 以病人值及正常參考值表示時,使用: FT4I=總 T4 ×(病人 uptake/正常 uptake) 例如總 T4 為 12 μg/dL、uptake 為 24%、正常參考值為 30%,則正常化比值為 24/30=0.8,FT4I=12 × 0.8=9.6 μg/dL。此處依題目使用總 T4 的單位表示。 不可直接計算成 12 × 0.24。一般而言,uptake 降低可反映可供結合的未占用蛋白結合位增加,不能單憑 uptake 偏低就判定游離激素增加,仍須結合總 T4 等資料解讀。 常考陷阱 「大部分 T3 由甲狀腺分泌」:錯在來源;甲狀腺主要分泌 T4,多數循環 T3 來自周邊轉換。 「T4 是 T3 的代謝產物」:方向倒置,應掌握 T4 去碘形成 T3。 「rT3 活性高於 T4」:rT3 幾乎無典型生理活性,且主要由 T4 轉換而來。 「Tg 是血漿運輸蛋白」:把合成支架與血漿載體混淆;血漿載體包括 TBG、TBPA 與白蛋白。 「碘化使 Tg 最後釋出激素」:碘化用於合成,最後釋放靠蛋白水解。 「血中多數為游離型,T4 活性最高」:兩者皆錯;多數為蛋白結合型,T3 活性較高。 「FT4I 直接乘 uptake 百分比」:若提供正常參考值,須先計算病人值與正常值的比值。 記憶口訣 合成:「攝碘、氧化、碘化、偶合,蛋白水解才放行。」 運輸:「TBG 血中載,Tg 濾泡存;T3 親和選 TBG。」 代謝:「外環成 T3,內環成反三;四轉三,三較強。」 計算:「總 T4 乘比值,病人 uptake 除正常。」