发表单位：加拿大曼尼托巴大学生物科学系
发表期刊：GeneralandComparativeEndocrinology
第一作者：J.GeoffreyEales
DIO:10./j.ygcen..04.
EalesJG.Therelationshipbetweeningestedthyroidhormones,thyroidhomeostasisandiodinemetabolisminhumansandteleostfish[J].GeneralandComparativeEndocrinology,,.
5.血浆TH动力学及血浆蛋白缓冲作用
两个关键的等离子体动力学参数是代谢清除率(MCR)和降解率(DR)。MCR，即清除T4或T3的血浆量/单位时间/单位体重，测量T4或T3的血浆周转。DR(MCR×血浆T4或T3浓度)表示T4或T3不可逆离开血浆池的量/单位时间/单位体重。在稳定状态下，假设没有外源性TH流入，T4DR等于甲状腺T4分泌速率，而T3DRre表示任意甲状腺T3分泌量与T4去碘导致甲状腺外T3产生量之和。
正常甲状腺的人T4MCR为1.2L/天/70公斤体重，而T3MCR为24L/天/70公斤(ChopraandSabatino,)，表明T3的血浆周转比T4快20倍。但由于T4浓度较高，T4DR为nmolT4/24h/70kg(或7.7pmolT4/h/g)，超过了48nmol/24h/70kg(或2.9pmol/h/g)的T3DR(ChopraandSabatino,)。因此人血浆中T3池的周转速度快，T4池的周转速度慢。最终结果是所有来源的T3产量约为T4分泌率的40%。
T4和T3动力学的显着差异很大程度上取决于TH结合血浆蛋白的特性。在人类中，TH主要与三种血浆蛋白结合：TBA（TH结合白蛋白），TBPA（TH结合前白蛋白=TTR=转甲状腺素）和TBG（T4结合球蛋白）（Refetoff，年；Robbinsetal,）。与TBG结合使用时，它们结合约99.97％的人类循环T4，在可交换部分中占0.03％。这解释了总T4的大量血浆池的转换非常缓慢，从而使与生理相关的游离T4水平（0.7–2.1ng/dL（10–25pM）（Stockigtetal。，）非常好）可以抵抗甲状腺T4分泌减少或饮食来源的T4突然流入。重要的是，由于结合的T4的这种缓慢转换，饮食中T4的血浆可能存在暂时但具有生理意义的血浆存储，而对游离T4水平的影响可以忽略不计（Refetoff，;Robbinsetal.，）。这可以节省甲状腺T4的分泌，从而有助于碘的保存。相比之下，人类血浆游离T3水平（0.2–0.5ng/dL（3–8pM）（Stockigtetal.，）则略低于游离T4水平，结合特性差异很大，这主要是由于T3的亲和力低得多。T3比TBG的T4高，因此总血浆T3的浓度（75-ng/dL）大大低于T4的浓度（4-11μg/dL）（Stockigtetal.，）。这是因为无血浆T4的缓冲作用比无血浆T3的缓冲作用要好得多，以防外源（饮食）激素的大量涌入。
温带硬骨鱼类的TH动力学高度依赖于驯化温度（Ealesetal.，，；Ealesetal.，，；Sefkowetal.，，）。虹鳟鱼的行为首选温度为13°C（GarsideandTait，）。在接近此优选温度的11-12C的气候条件下，对虹鳟鱼AC进行的动力学估算表明，T4MCR为1.6ml/h/g，T3MCR为0.83ml/h/g（Ealesetal.，，；Ealesetal.，，）。因此，与人类形成鲜明对比的是，鳟鱼血浆T3的翻转速度是血浆T4的一半，并且在许多情况下，T4的血浆水平低于T3。但是，由于T4MCR更快，在11–12C时T4DR为4.8pmol/h/g，而T3DR为2.8pmol/h/g，导致鳟鱼T3产量占总T4的60％生产。在其他条件下（适应温度，营养状况或年龄的差异），鳟鱼T4DR的范围为2.4至6.0pmolT4/h/g（Sefkowetal.，，）。基于g的标准化体重，还有另外的括号要求，T4DR估算值通常可与37°C的恒温人体和11-12°C的异温鳟鱼相媲美。
硬骨质TH结合血浆蛋白的特性是什么，它们对血浆TH水平及其动力学有何影响？迄今研究的硬骨鱼中主要的血浆TH结合位点包括白蛋白和前白蛋白（FalknerandEales，;Refetoff，;Refetoffetal.，），后者现已确定为TTR（Poweretal.，;SantosandPower，）尚未发现类似TBG的蛋白质。对涉及异源配体置换的鲑鱼血浆的分析表明，对T3结合位点的容量和亲和力可能超过对T4结合位点的容量和亲和力（Eales，）。随后的研究（Poweretal.，）表明，与哺乳动物相比，鱼类的TTR与T3的结合更热衷于T3。最近在猬鳐（Leucorajaerinacea）（Suzuki等，）和布朗八目鳗类鱼（Paramyxineatami）（Suzukietal，）中对重组TTR的研究表明，TTR对T3的亲和力超过对T4的亲和力;棕色的ha鱼的差异是倍。值得注意的是，尽管血浆TH结合蛋白可能会对血浆TH水平和动力学产生重大影响，但人与鱼之间血浆游离T4和游离T3的水平并没有很大差异（通过北极鲑鱼（Salvelinusalpinus）的平衡透析测定），在12C（EalesandShostak，）。因此，虽然血浆TH结合蛋白对血浆总TH水平有重大影响，但血浆TH动力学和血浆TH缓冲作用对生理相关的游离TH水平几乎没有影响。
在人类怀孕期间，TBG升高（Glinoer，）。当对甲状腺系统有不同的需求时，鱼类的血浆TH结合蛋白是否也会改变？可用数据很少。在par-smolt转化过程中，甲状腺功能发生了重大变化（Dickhoffetal，；Speckeretal.，），但是这些与T4结合特性的任何变化无关（Boeufetal.，）。但是，TH的施用增加了鲷鱼的血浆TTR（Morgadoetal.，）。用雌二醇处理未成熟的虹鳟鱼可增加低亲和力和高能力的血浆T3结合位点的容量，这提示与卵巢成熟相关的血浆T3的缓冲/贮藏增加（CyrandEales，）。
综上所述，由于TBG和TTR的作用，人体血浆游离T4水平较膳食T4摄入量有较好的缓冲，使得摄入的T4暂时储存在代谢缓慢的血浆T4池中，从而避免了甲状腺T4的分泌。人体血浆游离T3水平的缓冲效果较差，但天然的膳食T3来源可能比T4来源低得多，潜在影响也较小。鳟鱼血浆中th结合蛋白的特性与人类显著不同，有助于小的T4血浆池的快速周转和大的T3血浆池的周转更慢。这个相对较小且“缓冲不良”的T4血浆池，由于摄入T4的摄入量不受调节，极易受到破坏。相比之下，通常更大和更好的缓冲血浆T3池将更能抵抗类似的挑战。转体甲状腺素可以促进T3的缓冲，但是T3与组织之间的交换也可能发生。
6.TH与组织的交流
可能有快速或缓慢交换的TH组织库。对于鳟鱼，两个重要的T3快速交换组织是肝脏（Sefkowetal.，）和红细胞（McLeeseetal.，）。对于鳟鱼红细胞，最大的T3流入或流出的50％在30–40s发生在体外，而对于T4，则在30分钟发生。因此，红细胞具有作为鳟鱼血浆T3而不是血浆T4的主要缓冲液的潜力。相比之下，骨骼肌可能是T3的缓慢交换组织。它的T3水平较低，但由于其质量大，所有鳟鱼组织的肌肉约占T3的80％（Foketal.，）。
在考虑T3交换组织和其他T3稳态机制在抵消饮食T3挑战的功效时，区分对实验性饮食T3挑战的反应至关重要，血浆T3显着增加，而自然饮食T3挑战可能更低由于猎物的摄入。在后一种情况下，GITDIO3活性，与肝脏的T3交换，自身调节性肝DIO3T3的活性，肠肝T3的摄取，TTR的缓冲，T3与红细胞的快速交换以及与大肌肉池的T3的缓慢交换可能足以维持血浆的游离和总T3水平在正常范围内。
7.脑垂体轴分泌TH
尽管具体机制可能有所不同，但高等脊椎动物（McNabb，；NorrisandCarr，）和硬骨鱼（Jonesetal，；MacKenzieetal，）的甲状腺分泌都是通过下丘脑-垂体-甲状腺来调节的。轴由TSH分泌。无血浆T4在此轴上具有负反馈作用，以在特定设定点上调节游离T4的硬骨血浆水平（Jonesetal，）。在人类中，这种反馈使摄入的T4有助于血浆T4库，同时减少甲状腺T4的分泌，从而保护T4和碘。从理论上讲，这种“恒温器”也可能有助于在摄入T4后在鳟鱼血浆T4中观察到的稳定性。然而，为了使这种反馈起作用，必须有足够的T4从肠到达全身循环，以向下丘脑-垂体轴提供信号。在I-T4通过肛门套管直接送入鳟鱼肠腔后的24小时内，血浆I-T4的水平可忽略不计（WhitakerandEales，）。因此，至少在所使用的T4剂量下，在摄入T4后保持血浆T4水平的情况下，鳟鱼不太可能参与下丘脑-垂体负反馈。
晶闸管的设置不是固定的，但是根据生理状态，可以更改以调节血浆T4水平。在正常情况下（没有怀孕的情况，Glinoer，），成年人的恒温器调节可能很小。血浆T4水平在一个狭窄的范围内，与甲状腺在调节基础代谢率和顺势疗法中的主要作用一致。与之形成鲜明对比的是，异体硬骨鱼的晶闸管似乎特别倾向于短期调整，如血浆T4的快速（有时每小时）显着升高所示。它们的瞬时性质可能部分由血浆蛋白相对较差的T4缓冲作用以及与红细胞的T4交换作用可忽略不计来解释。
这些急性短期血浆T4变化包括许多分类多样性硬骨鱼物种的显著diel周期:金鱼(NoeskeandSpieler,;SpielerandNoeske,;SpielerandNoeske,;SpielerandNoeske,)，虹鳟鱼(BouchardandLeatherland,;CookandEales,;Ealesetal.,;Osbornetal.,)溪红点鲑(AudetandClaireaux,;McCormickandNaiman,;WhiteandHenderson,)大西洋鲑(Ryderviketal.,)；海鲈鱼和海鲷(Pavlidisetal.,)以及斑点叉尾鮰(Loteretal.,)。进食还会导致血浆T4急剧升高（FloodandEales，；MacKenzieetal.,）。红鼓中出现了一个特别明显的迪尔循环，该循环显示出与食物摄入和光周期无关的双峰且自由运行的循环（LeinerandMackenzie，，；Leineretal.,）。值得注意的是上述许多研究中血浆T3的变化相对较小且不一致。
鱼的甲状腺系统对应激源和与应激相关的激素也有很高的反应能力（Geven，;Gevenetal.,;Peter，;Walpitaetal。，）。其中一些响应可能很快。腹腔注射等渗盐水或在麻醉下抽血导致虹鳟鱼血浆T4（但不是T3）暂时升高（2小时内）（Brown等，）。在麻醉和插管的虹鳟鱼中注入葡萄糖也发生了类似的急性反应，提示血浆葡萄糖的升高可能是造成这种情况的原因（HimickandEales，a）。的确，进食导致血浆葡萄糖升高，鳟鱼血浆T4急剧增加（HimickandEales，b）。儿茶酚胺注射会急剧增加鳟鱼血浆T4（Ealesetal。，）。在熏制大西洋鲑鱼时，物理干扰（清洗水箱）使血浆T4增加了4小时（Specker等，）。上面的例子表明，硬骨质血浆T4的水平可以经历明显的短期瞬态变化，对各种刺激做出快速反应，并且应激因素可能很重要。这表明T4可能具有短期影响。这些在鱼类中的
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