NIS的功能

NIS 的主要功能是将血碘主动转运入甲状腺细胞，NIS对碘的摄取是甲状腺激素合成过程中第一个和主要的限速步骤 ， 这个过程发生在甲状腺滤泡细胞的基底外侧膜（图7-3）。NIS转运碘是与Na+转运相偶联的，需要 Na+-K+-ATP酶提供能量。借助于Na+-K+交换产生的细胞内外Na+梯度，碘可与Na+偶联转运进入甲状腺细胞。在Na+存在条件下，一些阴离子也可以被 NIS转运，且 I- ≥ SeCN- ＞SCN- ＞ ClO4- ＞ NO3-，这些阴离子均表现为单价，但在分子构型上却没有一致性。在阳离子的选择上，NIS特异性依赖Na+，但也不是绝对的，Li+ 也可以驱动NIS的转I-功能 ，但其强度只有Na+的10%～26%。Na+与阴离子是以2 ∶ 1的比率同时进行转运的。在没有底物存在情况下，NIS可单独转运 Na+，其内向电流强度是底物存在时的35 %以下[8]。在这种动力学的基础上，相关研究认为钠离子要先于碘化物绑定到NIS上，随后所有离子同时进行转运[9]。

过氯酸盐释放实验可以用来评价甲状腺内的碘有机化，过氯酸盐释放实验的原理是，如果碘有机化过程被丙硫氧嘧啶（PTU）所阻断，高氯酸盐和硫氰酸盐会导致细胞内碘化物跨过基底外侧膜快速释放。高氯酸盐和硫氰酸盐可以通过竞争性抑制NIS来抑制碘化物的摄取。尽管高氯酸盐可以强有力地抑制碘化物的摄取，但是与硫氰酸盐相反的是，高氯酸盐不会引起内向电流。NIS是否可以转运高氯酸盐也尚存争议。近年来许多细胞和动物实验证实了NIS是能够转运高氯酸盐的[10]。动力学上分析一个与高氯酸盐结构上相似的原子——高铼酸盐，发现NIS介导高铼酸盐的转运是电中性的，从而提示NIS介导的钠/高氯酸盐转运也是电中性的[11]，离子色谱串联质谱分析的方法也可以证实以上结果。

NIS功能的实现依赖于Na+-K+-ATP酶产生的电化学梯度，在基底外侧膜需要持续激活的钾离子通道（由KCNQ1、KCNE2组成）来促进钾离子的流动。如果靶向破坏KCNE2亚单位会导致甲减合并侏儒症、秃头症、甲状腺肿和心脏病变[12]。同样基因敲除KCNQ1的小鼠也出现了甲减[13]。(https://www.daowen.com)

图7-3　I-在相应的电化学梯度下从细胞外转移至滤泡腔的过程