碘化物的特异调节
在缺碘的情况下,进入甲状腺内的碘减少。由于底物的缺乏,甲状腺激素的合成,使得垂体TSH的分泌增加,刺激甲状腺的摄碘功能,以补偿碘的不足。当机体摄入的碘增加时,进入甲状腺内的碘也增加,甲状腺激素的合成和释放轻度增加,反馈抑制垂体TSH的分泌,避免甲状腺摄入过度的碘,使得甲状腺功能维持在正常范围。可见机体通过调整甲状腺摄碘功能以适应碘摄入量的变化,从而使血浆甲状腺激素水平保持在正常范围。
大剂量碘对甲状腺功能的影响较为复杂。早在20世纪20年代发现高剂量的碘可降低甲状腺功能。1948年,Wolff和Chaikoff证明,给大鼠腹腔内注射碘化钾,当血浆无机碘升高到一定水平(25~30μg/dL)时,甲状腺内碘的摄取可以被完全阻断,血浆碘浓度降低后,碘的有机化重新恢复,说明大剂量碘在体内可抑制甲状腺激素的合成。因此将这种大剂量碘对甲状腺内碘有机化的阻断作用称为Wolff-Chaikoff效应。正常人血碘达到10μg/dL时可发生Wolff-Chaikoff效应,而Graves病患者发生Wolff-Chaikoff效应的血碘阈值较低(约5μg/dL)[6]。
Wolff-Chaikoff效应的机制尚未完全阐明。目前认为,碘可能是通过碘脂发挥抑制作用。碘在甲状腺内不仅使甲状腺球蛋白(Thyroxine Thyroglobulin,Tg)发生碘化,还能使一些脂类发生碘化,这些碘化的脂类称为碘脂。甲状腺细胞内有多种碘脂,α-碘棕榈醛和δ-碘内酯是其中最重要的两种。碘脂从多个环节抑制碘的有机化:①抑制甲状腺滤泡上皮细胞腺苷酸环化酶-cAMP信号系统。②抑制磷脂酰肌醇信号系统。③抑制DUOX活性,减少H2O2的生成。④抑制甲状腺过氧化物酶(Thyroperoxidase,TPO)活性。⑤抑制甲状腺滤泡上皮细胞生成,促进其凋亡。在上述机制中,碘抑制甲状腺滤泡上皮细胞DUOX活性并减少H2O2生成可能极为重要。
Wolff-Chaikoff效应具有时间依赖性,如果持续给予大鼠无机碘使血浆碘维持于高水平,则上述抑制作用消失。实际上,Wolff-Chaikoff效应仅持续26~50h,随后甲状腺就适应了高碘状态,碘的有机化随之恢复,称为脱逸或适应现象。已适应动物的甲状腺摄碘能力显著低于未适应动物,因此认为适应现象是甲状腺摄碘能力降低使得甲状腺内的碘量不足以继续发挥抑制作用所致。如果给予TSH,增强甲状腺摄碘能力,则可推迟逃逸现象的产生。Wolff-Chaikoff效应及逃逸现象构成了高度特异而灵敏的甲状腺自我调节机制,避免了过量碘负荷带来的有害影响,也保证了适量的碘用于激素的合成。(https://www.daowen.com)
如图11-1所示,碘可以通过抑制cAMP和Ca2+-PIP2级联的第一步反应,影响细胞内cAMP、Ca2+以及H2O2生成的二酰基甘油的表达[7]。除分泌外,碘对其他代谢过程的作用,均符合Van Sande“Ⅺ”效应[8]。Van Sande“Ⅺ”效应是指在细胞中,碘可以抑制甲状腺激素的合成,而这种效应可以通过阻断细胞中碘的吸收(例如高氯酸盐),或者通过阻断其氧化(例如甲巯咪唑)的因子所缓解。因此我们将这种效应归因于1个或者几个碘化抑制剂,将这种碘化抑制剂称为Ⅺ。目前对许多因子进行研究,观察其是否可以代替碘的Van Sande“Ⅺ”效应。这些因子包括甲状腺素、碘化花生酸(碘内酯)以及碘十六烷醛。其中碘十六烷醛在甲状腺中占主导地位,属于碘化脂质,可以抑制腺苷酸环化酶和H2O2的产生。

图11-1 碘化物对甲状腺代谢的影响