甲状腺激素对骨骼的调控作用

在垂体分泌的促甲状腺素（Thyroid Stimulating Hormone，TSH）的刺激下，甲状腺分泌两种甲状腺激素即T4和T3。T3的生物活性远大于T4，而T4也可在外周组织经脱碘酶 D1和D2转化为T3。第三种脱碘酶D3将T3和T4转化为无活性的反向代谢物T4（rT2）和rT3。细胞内的T3水平取决于这3种脱碘酶的作用平衡。甲状腺激素经由某些膜转运蛋白转运至靶组织发挥作用，特异性的膜转运蛋白包括单羧酸转运蛋白8和10（MCT8，MCT10）、有机阴离子转运蛋白1c1（OATP1c1），非特异性的膜转运蛋白L型氨基酸转运蛋白1和2（LAT1，LAT2）。T3作用在核T3受体（TRs）上。TRs具有两个受体异构体TRα和TRβ，其亚型还包括TRα1、TRα2和TRβ1、TRβ2等数种，在不同组织中调节着T3的作用[9]。

骨组织中存在大量的TRs，故甲状腺激素会影响骨组织。在软骨细胞、成骨细胞、成骨细胞瘤和骨肉瘤细胞系中均可表达TRα和TRβ。其中在骨组织中TRα1表达水平是TRβ1的10倍以上。起主要作用的是TRα1，但TRβ1也必不可缺[11]。TRβ1敲除小鼠模型出现了骨发育延迟、生长迟缓和骨骼矿化受损，说明甲状腺激素是正常骨代谢所必需的，并通过TRβ1发挥作用。T3是骨骼发育和线性生长的重要调节激素[12]。儿童期甲状腺功能减退症可导致生长停滞，骨龄延迟，生长板结构紊乱。相反，青少年甲状腺毒症则会出现骨龄提前和生长加速。长期的甲状腺毒症会导致骨转换增加，进而引起骨质疏松和脆弱性骨折[13]。(https://www.daowen.com)

甲状腺激素是调节软骨内成骨必不可少的激素，软骨细胞的分化和血管侵入对甲状腺功能状态很敏感，并受到局部T3水平的调节。T3通过刺激软骨细胞的成熟和软骨基质的合成、降解的调控基因起作用[7]。在体外T3对软骨内成骨和线性生长的调节作用涉及调节生长板的成熟的关键信号包括IHH、PTHrP、IGF-1、Wnt、BMPs、FGFs和瘦素的相互作用。IHH 、PTHrP、BMP受体-1A参与负反馈循环，它促进生长板软骨细胞增殖和抑制分化，从而控制线性增长率[3]。在体外实验中发现T3可调控原代成骨细胞和不同成骨细胞系，但结果迥异。T3在成骨细胞分化过程中有刺激、抑制和无作用的不同结果。整体而言，T3刺激成骨细胞增殖、分化和骨基质合成和矿化[14]。甲状腺激素过量会增加破骨细胞的数量和使得破骨细胞活跃，导致骨丢失。目前是否T3直接作用于破骨细胞系或T3通过成骨细胞、骨细胞、干细胞或其他骨髓细胞再间接作用于破骨细胞或调节骨吸收尚不清楚[9]。