一、概述

甲状腺最主要的作用是分泌甲状腺激素T4，但T4不具有生物学效应，只有在外周通过碘甲状腺原氨酸脱碘酶（以下简称脱碘酶）的催化作用脱碘形成T3，才能与甲状腺激素受体结合，进而发挥生物学效应。其中的脱碘过程主要是在1型脱碘酶（Type 1 Deiodinase，D1）和2型脱碘酶（Type 2 Deiodinase，D2）的催化下进行的。人体中，大约80%的T3是在外周组织中由T4在脱碘酶的作用下生成，所以，这些脱碘酶对于甲状腺激素的代谢调节过程具有重要作用。正常状态下，与D1通路相比，D2通路在维持血清T3浓度中的作用更大。相对于激活过程，T4和T3都可以在D1和3型脱碘酶（Type 3 Deiodinase，D3）的催化下，通过内环脱碘过程而失活。人体每天40%的T4和几乎全部的T3都通过内环脱碘而降解，其中主要是通过D3通路。

碘是合成甲状腺激素的重要原料，也是甲状腺细胞的微环境之一。活化的T3寿命是很短暂的（人类T3的半衰期大约是1d），如果甲状腺直接合成T3，那么，T3将会受到碘浓度的变化而发生波动。取而代之，甲状腺主要分泌的是T4，T4的寿命更长（人类T4的半衰期大约是7d），相对稳定的T4与血清蛋白结合并积累，形成甲状腺激素的外周储备。脱碘酶根据碘浓度的变化调整T4向T3的转化数量，以保证血清T3的稳定。D1通过催化甲状腺激素的激活和失活双向作用在维持碘储备中发挥重要作用。(https://www.daowen.com)

虽然传统观点更多关注了脱碘酶在维持血清T3方面的作用，然而，后续研究则发现脱碘酶还可以调节细胞和组织内的甲状腺激素信号传导过程。脱碘酶不单能改变血清甲状腺激素的水平，还能直接促进或抑制甲状腺激素信号通路，影响人体的生长发育、健康和疾病的发生。当血清T3和T4接近目标组织后，通过细胞膜的载体进入细胞内部，随后扩散至细胞核，并和细胞核受体结合发挥作用。在细胞内部扩散至细胞核的过程中，T4可以在D2的作用下转化为T3，在没有改变血清T3浓度的前提下，提高了细胞核T3的浓度。另外，T4也可以通过D3的作用，失活形成rT3，导致细胞内部甲状腺激素数量减少。因此，脱碘酶的作用除了影响T4和T3的数量外，更重要的是直接影响局部组织和细胞内的甲状腺激素信号传导过程。