一、概述

甲状腺激素（Thyroid Hormone，TH）属于小分子氨基酸类激素，几乎可以作用于所有组织，甲状腺激素对组织和细胞的影响取决于到达组织内部的甲状腺激素的数量、激素的活性以及细胞浆和细胞核内甲状腺激素受体（TH receptors，THR）的可用性。由于甲状腺激素是通过游离状态进入细胞内的，所以组织中的游离甲状腺激素的水平比总甲状腺激素的水平更能体现出甲状腺激素的活性。在血清总甲状腺激素的浓度一定的情况下，血清中游离甲状腺激素水平的恒定主要取决于甲状腺激素转运蛋白的浓度稳定及亲和力正常。

甲状腺激素对细胞的作用是通过激素与THR结合的基因组途径或者是一些快速的非基因组途径，甚至可以与去甲肾上腺素相关的一些神经传导物质结合而起到生物学作用。由于甲状腺激素属于疏水性的氨基酸激素（类似于类固醇激素），它通过细胞膜上的甲状腺激素结合位点，同甲状腺激素受体相结合之后作用于靶组织以及靶基因，从而产生相应生物学效应。这些过程能顺利完成，与血清中的甲状腺激素的转运蛋白功能正常是密不可分的。

甲状腺激素的主要转运蛋白有以下3种（表8-1）：甲状腺结合球蛋白（Thyroxine-Binding Globulin ，TBG）、甲状腺素转运蛋白（Transthyretin，TTR）和白蛋白（Albumin）。同时还有一些次要的转运蛋白[1]。次要的甲状腺转运蛋白同时肩负转运其他血清激素或物质的任务，例如，类固醇激素结合蛋白（Sterol Hormone Binding Proteins，SHBP）就属于转运甲状腺激素的次要转运蛋白，它的主要任务是转运类固醇类激素，SHBP包括类固醇结合球蛋白（Cortisol-Binding Globulin，CBG）、白蛋白和性激素结合蛋白（Sex-Hormone Binding Globulin，SBG）。CBG是结合类固醇的主要转运蛋白，白蛋白和SBG则处于类固醇转运的次要地位[2]。白蛋白和性激素结合蛋白都可以结合少量甲状腺激素，但它们是雌二醇（E2）的主要转运蛋白。维生素D结合球蛋白（A2-Globulin Vitamin D-Binding Protein ，VDBP ）也可以进行甲状腺激素的转运，但它的主要作用是转运维生素D，循环中85%的1，25（OH）2D3 和90%的25（OH）D3是由VDBP进行转运，其余的靠白蛋白（HSA）进行转运。脂蛋白（Lipoprotein， Lp）也属于甲状腺的次要转运蛋白，同时肠道吸收的维生素D也是由Lp进行转运的。125I标记T4，之后通过电泳方法可以分离出正常人血清中能结合甲状腺激素的各种血清蛋白（图8-1）。在正常人体内，大约0.03%的T4和0.3%的T3呈游离或未结合状态。除了3种主要的甲状腺激素的转运蛋白以外，其他转运蛋白的贡献对整体的生理和病理状态下都是可以忽略不计的。转运蛋白在血清中的浓度，HSA是TTR 200倍的摩尔浓度，是TBG 2 000倍的摩尔浓度，但从激素的亲和力上比较，TBG是亲和力最高的，是TTR的50倍，是HAS的7 000倍。因此，TBG可以结合血清中75%的T4，而TTR和HAS的结合只有20%和5%。

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图8-1　125I标记的能结合甲状腺激素的各种血清蛋白质的凝胶电泳结果（此图来源于Braverman 《甲状腺学》93页）

图中各峰值表示的是不同转运蛋白结合T4后检测到的放射性数值，代表不同蛋白结合T4的能力，最高峰值为TBG峰值，左侧的尾部的峰值是可以与甲状腺结合的脂蛋白的放射性数值。最靠近阳极的峰为TTR，最靠近阴极的峰为免疫球蛋白。下方蛋白印记的结果分别通过油红O法进行脂蛋白染色和考马斯亮蓝法染色蛋白质，可以按不同分子量大小区分出所有能结合甲状腺激素的蛋白。

TBG属于丝氨酸蛋白酶抑制蛋白（SERPINS）家族中的非抑制剂成员，同皮质醇转运蛋白以及性激素结合球蛋白有着相似的结构基础，所以血清甲状腺激素的转运同其他激素的转运机制存在一定的类似性。人体血清中游离存在的甲状腺激素浓度低于游离类固醇在血中的浓度（＞1%），甲状腺激素在血清中的存在更类似于游离的25（OH）D3（0.03%）和1，25（OH）2D3（0.4%）在血清中的存在形式和浓度。将TH、维生素D和VDBP进行相关分析发现维生素D的转运和T4的转运存在高度的一致性。这一现象可能由于TTR和Lp作为TBG的同系物，也是维生素A（类维生素A前体）的转运蛋白。有趣的是，这些不同的激素不但有着类似的血清中的转运蛋白，同时也共享一系列的核受体。例如，甲胎蛋白（A-Fetoprotein，AFP）在第3域有9个疏水重复，这一结构与能结合TH、类固醇激素及维生素A类物质的HSA和VDBP有一定同源性，它们都存在核受体家族的七肽二聚重复的同源结构[3]。

通过检测不同物种发育过程中HAS、TTR和TBG基因表达的先后顺序可以为脊椎动物进化过程中TH在细胞外的分布网络情况提供线索。在进化过程中，HAS是最早出现的，之后是TTR，TBG出现最晚。TBG最早出现在有袋类动物和啮齿类动物的出生后阶段，真哺乳动物纲的新生儿期到成年阶段。TTR和TBG的出现可能与发育过程中依赖TH组织进行重建所引起的TH需求量增加有关，或者与TH靶组织增加代谢从而达到恒温化有关。