甲状腺形态发生的晚期阶段：功能分化，组织发生

当甲状腺始基到达喉旁位置时，甲状腺滤泡细胞前体完成其功能性分化。但甲状腺滤泡细胞到达气管前并非其功能性分化的必备条件，人类患者和突变小鼠中，异位、舌下甲状腺也表达甲状腺球蛋白。其功能性分化由一系列甲状腺激素合成必需蛋白的表达所标记，如甲状腺球蛋白（Tg）、甲状腺过氧化物酶（TPO）、促甲状腺激素受体（TSHR）、钠-碘同向转运体（NIS）、甲状腺NADPH氧化酶（Duox）等。E14～E16.5时，甲状腺始基分化形成可释放激素的功能性甲状腺。Tg和促甲状腺激素在E14时表达；参与Tg碘化过程的两种关键酶，甲状腺过氧化酶和钠-碘同向转运体，在其后一天出现，可能与它们的表达完全依靠促甲状腺激素与其受体（TSHR）活化结合的途径有关。Duox在E15.5时出现，甲状腺素在E16.5时最后出现。人类甲状腺分化的分子机制与小鼠相似。甲状腺滤泡细胞功能性分化需3周左右。发育中的甲状腺到达气管前部后，E48时甲状腺滤泡细胞表达Tg和TSHR，可在第10周检测到T4合成[7]。

促甲状腺激素与受体结合调节出生后甲状腺多种功能的信号通路。小鼠胚胎中，E14～E14.5时在甲状腺滤泡细胞前体中检出TSHR[8]，此时发育中的甲状腺到达其最终位置并表达Tg。在其后的发育过程中，TSHR表达增加并在成人中持续表达。携带TSHR突变基因的小鼠胚胎可解释促甲状腺激素/促甲状腺激素受体信号的作用。成熟小鼠TSHRhyt/hyt（在TSHR基因中携带失去功能的变异）和TSHR-/-都表现出伴甲状腺发育不良的严重甲状腺功能减退（甲减）。发育中的胚胎甲状腺缺少TSHR功能，不表现出体积或组织结构的改变，而TPO mRNA和NIS的表达被严重影响。因此完成甲状腺滤泡细胞的分化过程需要TSH/TSHR信号。促甲状腺激素诱导的cAMP不参与控制胚胎腺体生长过程，但参与成人甲状腺生长发育的主要调节过程。值得注意的是，小鼠和人类胚胎中甲状腺的生长似乎颇为不同；在人类中，TSH/TSHR信号对胎儿甲状腺发育的影响至关重要。

功能性分化的同时，甲状腺形成其特殊的组织学结构。E15.5时，甲状腺滤泡细胞形成基本的小滤泡。E16.5时，腺体表现为明显滤泡结构，E17～E18期间，甲状腺实质被分割成小滤泡，由毛细血管网围绕，其腔隙内蕴含着Tg。出生时，甲状腺可合成、释放甲状腺激素，出生后充分激活生长调节及下丘脑-垂体轴功能[9]。(https://www.daowen.com)

人类建立典型的组织学结构需数周，分3期：胶质前期、胶质生成期和滤泡生成期，分别在妊娠期第7～10周、第10～11周和第11周后。胶质前期，细胞内小微管将胶质物质聚集成形。这些小微管扩大同时胶质组织自身移至细胞外间隙。最后阶段，原始滤泡清晰可见，胎儿甲状腺浓缩碘并合成甲状腺激素。

多年来，假设围绕滤泡细胞的基质成分具有诱导滤泡形成的作用，发现甲状腺被囊中成纤维细胞共培养及发育中鸡甲状腺滤泡细胞体外移植得到合适的组织学结构[10]。转基因小鼠模型为基因途径控制组织结构发生提供了观察结果。滤泡形成需要完全活化的NKX2-1，甲状腺正常结构会因滤泡细胞缺少NKX2-1而受到破坏。同理，缺少NKX2-1亚等位基因的磷酸化不能使甲状腺滤泡细胞发育成正确的组织结构。

实验[11]表明甲状腺上皮细胞和血管内皮细胞协同作用参与甲状腺滤泡形成。小鼠特异性失活甲状腺血管内皮生长因子A（VEGF-A）表现为血管密度严重降低，甲状腺表现为无极性的多层团块细胞。体内实验表明，内皮细胞的旁分泌信号能够诱导滤泡正常合成[11]。因此，细胞自主和非自主作用协同合作共同完成甲状腺功能性形态结构发育。