TSH的作用
1.TSH对甲状腺的作用:TSH通过与甲状腺细胞上的TSH受体结合而发挥其生物学作用,TSH受体是糖蛋白激素受体(Glycoprotein Hormone Receptor,GPHRs)家族的成员,GPHRs属于A型G-蛋白偶联受体亚家族。TSH受体分子结构可分为3个部分,细胞外庞大的N-端区,由3个细胞外环状结构连接的7次跨膜螺旋,细胞内短小的C-端尾。TSH分子与TSH受体结合的特异性取决于TSH β亚基、TSHβ亚基L3 β螺旋内第58~69位氨基酸序列和“安全带”区第88~105位氨基酸序列在结合并激活TSH受体及其富含亮氨酸的重复序列的过程中发挥重要作用。TSHβ亚基C-末端含有的多个赖氨酸残基(101、107、110位)和105位半胱氨酸赋予TSH分子与其受体结合的能力,TSHβ亚基半胱氨酸移码突变导致的TSH生物学活性消失可引发先天性甲减。TSHα亚基的关键序列对维持TSH的生物活性也发挥重要作用,尤其是11~20 位和 88~92位的氨基酸序列。α亚基天冬氨酸残基上的低聚糖链与TSH分子结合并激活受体的能力有关,α亚基天冬氨酸低聚糖链缺失的TSH分子体外生物学活性增强,但这种结构变化导致TSH体内清除增多且活性下降,类似的突变会降低CG分子与其受体的结合能力。除此之外,TSH亚基分子上的低聚糖链还参与信号传导过程。TSH受体脱敏现象与预先TSH刺激导致的cAMP水平下降有关,重组TSH受体研究表明,非甲状腺细胞表达的TSH受体不会发生脱敏,提示这种现象的产生依赖于细胞特异的辅助参与因子[30]。
TSH可调节甲状腺的腺体生长、细胞形态、碘代谢、甲状腺激素的生物合成等。TSHR与活化型G蛋白(GS)偶联,激活腺苷酸环化酶生成cAMP和Gq/11,cAMP和Gq/11激活PKC,PKC催化1,4,5-三磷酸肌醇及其裂解产物——磷酸肌醇的产生。TSHR分子可发生二聚化,此时TSH的结合会介导负性协同效应。TSH与TSHR同源二聚体的单体结合后,TSHR偶联GS蛋白激活cAMP;而TSH与TSHR同源二聚体的双体结合则偶联Gq/11激活PI信号通路。(https://www.daowen.com)
TSH可通过激活JAK/STAT和mTOR/S6K1信号通路调节甲状腺细胞生长,TSH作用于甲状腺细胞的最终效应是促进以甲状腺球蛋白基因转录为起始环节的甲状腺激素的合成,虽然甲状腺球蛋白基因转录并不依赖于TSH的存在,TSH可显著提升其转录效率和甲状腺球蛋白mRNA的稳定性。TSH促进碘摄取和有机化,促进胶质腔内储存的甲状腺球蛋白发生碘化和水解,促进T3、T4的释放。
2.TSH的甲状腺外作用:患有严重的原发性甲减的青少年会出现性早熟,这提示高水平的TSH可作用于促性腺激素受体,这种交互作用已被相关研究证实,人重组TSH可以激活FSH受体,而对CG/LH受体无影响。脂肪组织也表达TSH受体,TSH可刺激体外培养的脂肪前体细胞增生并抑制其分化。眶周软组织成纤维细胞、脂肪前体细胞、脂肪细胞上TSH受体的存在或可解释TSH在Graves眼病发病机制中的作用。淋巴细胞和红细胞都有TSH及TSH受体的表达,很多学者猜测,除经典的促进甲状腺激素合成、分泌功能外,TSH还有很多其他的生物学作用。TSH激活NFκB信号通路促进IL-6释放。TSH通过调节TNF-α和RANKL(NFκB配体的受体激活剂)的生成而抑制破骨细胞分化。大脑皮层和垂体中也存在TSH受体,星形胶质细胞和神经元有TSH受体 mRNA和蛋白的表达,受体激活可促进花生四烯酸释放和2型脱碘酶活性;垂体中的TSH受体主要在星状滤泡细胞表达,可能与TSH旁分泌反馈抑制有关,也可对TSHR的自身抗体做出反应。TSH甲状腺外的生理学功能需要更多的科学研究来探讨,因为这将关系到Graves眼病新的治疗方案的安全性,也将成为甲状腺癌以TSHR为靶标的放射性同位素治疗安全性评价的科学依据。