第三十六章甲状腺激素及抗甲状腺药
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第三十六章甲状腺激素及抗甲状腺药一.教材精要了解甲状腺素的合成、储存、分泌和调节,掌握甲状腺素的药理作用,临床应用及不良反响。
了解抗甲状腺药的分类,每类的代表药物。
掌握硫脲类抗甲状腺药物、碘及碘化物、放射性碘、β受体阻断药的药理作用、作用机制,临床应用及不良反响。
甲状腺激素包括T3和T4,口服易吸收,生物利用高,主要经过肾脏代谢。
可通过胎盘和进入乳汁,故在妊娠期和哺乳期慎用。
甲状腺的生理、药理作用主要为维持正常生长发育、促进代谢和产热、提高机体交感一肾上腺系统的感受性。
甲状腺激素的作用是通过甲状腺激素受体介导的,甲状腺激素受体具有与DNA结合的能力,与核受体结合后启动基因转录,促进mRNA形成,加速新蛋白质和各种酶的生成从而产生生理效应。
此外,甲状腺激素还有“非基因作用〞,通过核蛋白体、线粒体和细胞膜上的受体结合,影响转录后的过程、能量代谢以及膜的转运功能,增加葡萄糖、氨墓酸等摄入细胞内,供多种酶和细胞活性加强。
甲状腺激素主要用于甲状腺功能低下的替代疗法。
甲状腺激素缺乏可引起呆小病、粘液性水肿、单纯性甲状腺肿,T3抑制实验,多用于对摄碘率高者作鉴别诊断用。
甲状腺激素过量可出现心悸、手震颤、多汗、体重减轻、失眠等甲亢病症,重者可腹泻、呕吐、发热、脉搏快而不规那么,甚至心绞痛、心衰、肌肉震颤或痉挛。
硫脲类抗甲状腺药包括硫氧嘧啶类如甲硫氧嘧啶,丙硫氧嘧啶,咪唑类如甲疏咪唑,卡比马唑等。
硫脲类的根本作用机制是抑制甲状腺激素的合成,还能抑制外周组织的T4转化为T3,还有免疫抑制作用。
内科治疗常用于轻症和不宜手术或131I治疗的患者,还可以和碘剂用于甲状腺切除的术前准备;大剂量药物还可以治疗甲亢危象。
硫脲类药物常见的不良反响为过敏反响如瘙痒、药疹等,严重的不良反响为粒细胞缺乏症,因此应定期检查血象。
小剂量碘用于治疗单纯性甲状腺肿,大剂量碘那么可产生抗甲状腺作用,其机制主要是抑制甲状腺激素的合成,还能拮抗TSH促进激素释放的作用。
药理学
pharmacology
第三十六章甲状腺激素及抗甲状腺药
甲状腺激素激素的生物合成及发挥效应的过程中,涉及一些新的药理学机制,即跨膜转运及作用于细胞核内受体。
一、甲状腺腺泡细胞摄取碘的机制
甲状腺腺泡细胞从血中摄取碘(I-)的过程,是通过“碘泵”的主动转运过程。
碘泵的分子基础现在已经得到阐明,它是一种细胞膜上的转运体“钠-碘同向转运体(Na+-I- symporter,
NIS)”,是具有13次跨膜结构的膜蛋白。
甲状腺腺泡细胞对I-的转运属于一种继发性主动转运过程。
首先,在细胞膜Na+-K+-ATP 酶水解A TP提供能量,转运Na+和K+后形成膜内外电化学梯度;甲状腺腺泡细胞膜内外存
在电化学梯度时,细胞膜Na+-I-同向转运体将血液中的I-与Na+(1个I-和2个Na+)一起
转运到细胞内(图1)。
进入细胞内的I-,再通过另一侧细胞膜上的通道(如Cl-/I-通道、Pendrin等),转运到甲状腺滤泡内。
甲状腺滤泡内,在甲状腺过氧化物酶(TPO)的作用下,I-与甲状腺球蛋白上
的酪氨酸结合,形成碘化酪氨酸(一碘酪氨酸和二碘酪氨酸),再进一步合成甲状腺激素(T3
和T4)。
Na+-I-同向转运体为认识甲状腺特异性摄取碘的机制,提供了理论说明;同时也是放射性碘(131I)进入甲状腺发挥治疗作用的基础。
图1 Na+-I-同向转运体及甲状腺滤泡细胞碘转运示意图
二、甲状腺激素作用机制
1.甲状腺激素进入靶细胞甲状腺激素主要作用部位在细胞核,因此,要发挥生理或药理作用,首先必须通过靶细胞的细胞膜。
甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,分子量约700 Da,由于其具有水溶性特征,难以通过简单扩散方式跨膜转运。
目前,已经了解到甲状腺激素可通过细胞膜的多种转运体进行跨膜转运,包括氨基酸转运体(amino acid transporters)、单羧酸转运体(monocarboxylate transporters)、有机阴离子转运体(organic anion transporters)、有机阴离子转运肽(organic anion transporting polypeptides)、有机阳离子转运体(organic cation transporters)、多药耐药转运体(multidrug resistance transporters)及脂肪酸易位酶(fatty acid translocase)。
这些转运体转运甲状腺激素的选择性低,可通过易化扩散(facilitated diffusion)和主动转运(active transport)两种方式进行。
通过易化扩散的转运不需要消耗能量,仅能顺电化学梯度由高浓度向低浓度一侧转运,上述转运体的大多数属于此类;主动转运过程需消耗能量,能逆电化学梯度由低浓度向高浓度一侧转运,上述的多药耐药转运体属于此类。
对转运体的深入了解,不仅能更好地理解甲状腺激素的药理作用机制,也有助于研制更加理想的作用于甲状腺的药物。
2.甲状腺激素与受体的相互作用当血中的甲状腺激素(T3和T4)与血浆蛋白解离,T3和T4通过转运体进入靶细胞,T4进一步转化为T3,然后T3进入细胞核与甲状腺激素受体(thyroid receptor,TR)相互作用。
T3与TR的亲和力比T4大10倍,85%~90%的TR与T3结合,故TR又称为T3受体。
在细胞核内,两个TR形成同源二聚体,或TR与其他核受体(如视黄醛X受体,retinoid
X receptor,RXR)形成异源二聚体。
在无激素存在时,该二聚体因与辅助抑制因子结合而处于失活状态。
一旦T3进入细胞核内与TR结合,辅助抑制因子就与TR分离。
这样,TR 二聚体就能与DNA的特异区域(T3反应元件,T3 responsive elements,TRE)结合,并能接纳辅助激活因子以及发生构型改变,从而启动靶基因转录mRNA,通过翻译合成新的功能蛋白(如酶等),进一步产生生物效应(图2)。
除了核内TR外,甲状腺激素还有“非基因作用”,通过核蛋白体、线粒体和细胞膜上的受体结合,影响转录后的过程、能量代谢以及膜的转运功能,增加葡萄糖、氨基酸等摄入细胞内,结果多种酶和细胞活性加强。
图2 甲状腺激素对靶细胞作用的示意图。