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甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)对脊椎动物的正常发育、生长和代谢稳态至关重要。甲状腺的功能单位是卵泡,由单层甲状腺细胞组成,极化的甲状腺细胞底面朝向血流、顶面朝向管腔,围绕着形成卵泡腔(管腔)。甲状腺激素在甲状腺中的合成过程如下:促甲状腺激素TSH通过与基底膜上的TSH受体结合来增加碘的摄取并刺激甲状腺生长和甲状腺蛋白的表达,如Na+/I-同向转运蛋白(NIS)、Pendrin (PDS)、甲状腺球蛋白(TG)、甲状腺过氧化物酶(TPO)、双重氧化酶2(DUOX2)和双氧化酶成熟因子2(DUOXA2);NIS在甲状腺细胞基底外侧膜的表达使甲状腺细胞增加血液中碘的摄取;甲状腺细胞基底侧吸收碘并将其集中到管腔中,并分泌专门的甲状腺球蛋白(TG);TG被转运蛋白PDS、Anoctamin-1 (ANO1)和SLA26A7等其转运到管腔的胶体中,发生碘的氧化、酪氨酸的碘化(MIT,3-单碘酪氨酸;DIT,3,5-二碘酪氨酸)以及碘酪氨酸偶联;碘化的TG通过顶膜被吸收至胞质,并在溶酶体中被溶酶体二肽酶、谷氨酸羧肽酶和组织蛋白酶B、K、L和S等蛋白水解酶消化,降解释放出T3和T4,T3/T4自基底膜分泌至血液中。

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