甲状腺激素

生物合成

这两个甲状腺激素甲状腺素(3,5,3 ',5 ' -四碘甲状腺原氨酸)和3,5,3 ' -三碘甲状腺氨酸,都是由的加入形成的到一个氨基酸酪氨酸)一种叫做甲状腺球蛋白.甲状腺球蛋白储存在在卵泡中作为主要成分的一种物质叫甲状腺胶质.这种安排提供了甲状腺激素的储备,也许反映了环境中碘的经常短缺,特别是在陆地和淡水中。碘是丰富的在海洋中,甲状腺生物合成最早可能就是在那里进化出来的。尽管碘与酪氨酸结合在动物体内的广泛存在表明甲状腺激素起源于代谢副产物的可能性,但这种结合通常只导致碘酪氨酸的形成,而不是甲状腺激素的形成。有证据表明,只有脊椎动物与之关系密切protochordates有一个机制,以合成大量的生物活性甲状腺激素。

在脊椎动物中,甲状腺激素的合成始于甲状腺细胞对血液中循环的无机碘的主动摄取;无机碘化物被氧化(与氧结合)在反应由催化碘化(过氧化物酶)。这种反应的产物(活性碘)与甲状腺球蛋白分子中的酪氨酸成分结合形成两种化合物(3-单碘酪氨酸和3,5-二碘酪氨酸),然后它们结合形成活性激素。甲状腺激素的合成是抑制通过某种化学制剂goitrogens,从而减少甲状腺激素的输出,从而导致,通过消极反馈的产量增加促甲状腺素因此扩大了甲状腺.一些甲状腺肿原(如硫氰酸盐)减少或抑制碘的摄取;其他(如硫脲、硫脲嘧啶)抑制过氧化物酶系统,从而阻止碘与甲状腺球蛋白的结合。

当甲状腺细胞吸收储存的甲状腺胶体液滴时,甲状腺激素就开始释放到血液中。然后,这些液滴中的甲状腺球蛋白被酶水解(在涉及水元素的反应中分解),形成碘酪氨酸和激素。正常情况下,只有后者才能大量排出细胞。碘被一种酶(脱碘酶)从不具有激素活性的碘酪氨酸中除去,因此碘被保存并再次使用。激素通常与蛋白质结合(球蛋白而且白蛋白)在血液中,在那里他们构成血浆中与蛋白质结合的碘必须在蛋白质起作用前与蛋白质分离。碘大部分是在在肾脏中,大部分又回到了甲状腺,这种节约再次强调了保护的必要性;然而,有些碘在消化道

甲状腺激素的合成受循环激素水平(即负反馈机制)的调节,如前所述,部分是通过直接作用于甲状腺的促甲状腺激素分泌细胞脑下垂体部分是通过间接行动下丘脑和它的thyrotropin-releasing激素.促甲状腺素附着在甲状腺细胞上,并可使甲状腺细胞增殖发挥其作用是通过刺激CAMP的合成。它引起甲状腺胶质的吸收,并增加了两种葡萄糖的速率新陈代谢而且蛋白质合成作为分泌甲状腺激素也会随之增加。在大鼠的甲状腺受到促甲状腺素刺激两三个小时后,腺体细胞的大小增加,同时碘化物摄取增加;长时间的促甲状腺素作用导致腺体明显增大(甲状腺肿),在人类身上,它可能会从外部表现为肿胀。甲状腺肿有各种各样的类型,是试图维持甲状腺输出的负反馈反应的结果。

影响

在哺乳动物中,甲状腺激素的一个已确定的作用是增加代谢率和氧气消费但激素的影响无疑比这更广泛。一方面,哺乳动物甲状腺功能的损害会导致内分泌过程的紊乱增长而且成熟.生长和成熟障碍均发生在新生儿甲状腺缺陷引起的克氏侏儒症中;另一方面,代谢作用在低等脊椎动物(如鱼类)中并不明显,即使用甲状腺激素治疗这些动物可以促进生长速度的增加,但前提是垂体生长激素也是分泌的。此外,有证据表明,在低等脊椎动物中,甲状腺激素在生命周期中的压力时刻是活跃的(例如,迁移而且繁殖),并影响中枢神经系统.甲状腺功能紊乱也会影响哺乳动物的生殖,损害甲状腺功能卵巢例如,会导致卵巢周期不规律。

甲状腺激素的复杂作用在蜕变或身体形态的变化,从两栖动物蝌蚪变成青蛙。蜕变,其中包括多样性集成形态和生化的变化,需要甲状腺的存在,并依赖于变化的激素输出和变化的目标组织的敏感性之间的微妙平衡。涉及青蛙蝌蚪尾巴的研究表明,甲状腺激素直接促进减少尾巴所需酶的形成,并表明多样化的甲状腺激素对脊椎动物的影响可能取决于它们的调节能力蛋白质代谢,在这种情况下,目标细胞必须适应反应通过适当的酶合成模式。

上鳃组织和降钙素

发现降钙素(甲状腺降钙素)在1961年证明了比较研究的重要性内分泌学.最初人们认为这种存在于哺乳动物甲状腺制剂中的激素是由甲状腺分泌的甲状旁腺腺在某些物种中,它与甲状腺结合。后来,这种激素被认为是甲状腺本身的一种分泌物。事实上,降钙素不是这两种物质的产物。它的实际来源是后鳃组织,在脊椎动物中以鱼为代表后鳃腺,它是从阻碍部分.后鳃组织是特殊细胞(称为光细胞、C细胞或滤泡旁细胞)的来源,这些细胞存在于哺乳动物的甲状腺中;然而,在鸟类中,鳃下腺是分开的,因此有可能切除腺体,并表明它是激素的来源。猪降钙素的分子结构是一种多肽,含有32个氨基酸分子量大约3400个。鲑鱼的降钙素比猪的降钙素更有效,氨基酸的数量相同(但有些类型不同),分子量约为3430。

降钙素降低在血液中(低钙作用)当它高于正常水平。它的分泌可能是由腺体和大脑之间的负反馈关系调节的血浆.荷尔蒙会影响这是一个活跃的组织。它不仅经历了成长,而且还经历了重构当它适应所受压力模式的变化时;它的钙与血浆的钙不断交换。降钙素的作用是减少钙从骨骼到血浆的动员(再吸收)。在这方面,它与……的效果方向相反甲状旁腺激素甲状旁腺。降钙素在低等脊椎动物中的作用鲜为人知,但它在鱼类中的存在引发了有趣的功能问题。依拉丝莫目鱼类(如鲨鱼)缺乏骨头,许多硬骨鱼类有一种无法重塑的骨头;因此,这种激素在这些脊椎动物中不能像在高等动物中那样起作用。在这些鱼类中,激素可能通过调节血浆钙在细胞膜上的运动来控制血浆钙的水平。