促甲狀腺素釋放激素(Thyrotropin-releasing hormone, TRH)會刺激合成和分泌促甲狀腺素(Thyrotropin)或甲狀腺刺激激素(hTSH)。甲狀腺刺激激素接著刺激四碘甲狀腺素(Thyroxine, T4)和三碘甲狀腺素(Triiodothyronine, T3)的合成、儲存、分泌和代謝作用。
三碘甲狀腺素是主要的生物活性甲狀腺激素,循環中的三碘甲狀腺素有80%來自於周邊血中四碘甲狀腺素的去碘化作用,有20%直接由甲狀腺分泌。在循環中的四碘甲狀腺素和三碘甲狀腺素會與甲狀腺結合球蛋白(TBG)、甲狀腺結合前白蛋白(TPBA)和白蛋白結合及攜帶。大約有0.2~0.4%的總三碘甲狀腺素和0.03%的總四碘甲狀腺素在循環中是以游離、未結合的方式存在。對大多數人而言,游離的激素與甲狀腺的功能狀態有關。
游離四碘甲狀腺素和三碘甲狀腺素藉由保持體溫和刺激產熱,來調節正常生長發育功能。另外,游離四碘甲狀腺素和三碘甲狀腺素影響所有碳水化合物的代謝,也影響部份脂肪和維他命的代謝。在胎兒和幼兒發育時,也需要甲狀腺激素。
在甲狀腺結合蛋白正常濃度下,游離三碘甲狀腺素的濃度與總三碘甲狀腺素的濃度相關。當甲狀腺結合蛋白改變而使總三碘甲狀腺素的濃度改變時,測量游離三碘甲狀腺素對臨床很有幫助,特別是在甲狀腺結合球蛋白變化或白蛋白濃度低下時。在甲狀腺功能亢進時,有5%的比例會出現游離三碘甲狀腺素的濃度單獨升高的情況(三碘甲狀腺素中毒,T3 toxicosis)。
非甲狀腺代謝方面的疾病也有可能造成不正常的游離三碘甲狀腺素的濃度。在非甲狀腺疾病的病人檢測甲狀腺狀態時,應該要謹慎解釋其結果。舉例來說,抗癲癇藥物治療[特別是苯妥英(phenytoin)]可能會使游離三碘甲狀腺素的濃度下降,這是因為肝臟的代謝增加,促使激素從結合位置被替換出來。抗發炎的藥物例如水楊酸鹽(salicylate)或苯基丁氮酮(phenylbutazone),也會競爭荷爾蒙的結合位置,但是它們對於游離三碘甲狀腺素濃度的影響仍然不是非常清楚。在肝素治療的病人體內會有游離三碘甲狀腺素濃度上升的情況,這是因為非酯化脂肪酸(non esterified fatty acids,NEFA)會改變游離型與結合型荷爾蒙間的關係。
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