碘与甲状腺

碘过量
1. 高碘与甲状腺肿 2. 高碘与甲状腺功能减退 3. 高碘与甲状腺功能亢进 4. 高碘自身免疫性甲状腺病 5. 高碘与甲状腺癌
• 短期碘过量时，机体能够通过自身的调节 系统保护甲状腺不受过量碘的影响。其中 ，Wolff-Chaikoff 效应和随后的逃逸现象是 该调节系统的核心。但机体对高碘的耐受 有一定的限度，长期高剂量碘可突破甲状 腺的自我保护， 此时TSH对NIS 的刺激作用 远弱于高碘的直接抑制作用，TSHR mRNA 和NIS 蛋白表达均受到极度抑制。
I-的活化是碘得以 取代酪氨酸残基上 氢原子的先决条件。
甲 状 腺 激 素 合 成 、 释 放
TG：甲状腺球蛋白，L：溶酶体，P：伪足
• 位于甲状腺滤泡细胞基底膜侧的特异性钠/ 碘转运体（Na+/I- symporter，NIS） 是介导 甲状腺细胞摄取碘的重要媒介，碘摄入量 的变化可通过影响NIS 的表达而影响甲状腺 摄碘。
自身免疫性甲状腺炎、 高碘性甲状腺肿、 甲状腺功能减退、 甲状腺功能亢进、
甲状腺乳头状癌。
碘缺乏
1
低碘与地方性克汀病
2
低碘甲状腺肿
3
低碘与甲状腺功能减退
• 正常人的甲状腺都贮存一定量的碘, 供摄碘不足 时维持腺体合成激素之用。但当较长时间得不到 碘的补充时, 激素的合成和分泌都随之减少。这 样, 使得TSH 继续不断地作用于甲状腺, 腺细胞 的增长和增生得不到抑制, 从而导致甲状腺肿大 。此外, 由于缺碘, T3、T4 的合成受到障碍, 形 成有缺陷的碘甲腺原氨酸, 不能分泌出腺体外, 大量贮积于滤胞腔中, 形成胶体样甲状腺肿; 在 长期反复缺碘的情况下, 甲状腺细胞长期反复地 增殖和萎缩, 从而形成结节性甲状腺肿。
高碘作用示意图
血 甲 液 状 中 碘泵 腺 过氧 碘 细 化物酶 化 胞 物
合抑 成制
大量I-
释抑 放制
滤 血液 活 T3 泡 蛋白 T MIT 过氧 3 性 腔 DIT 化物酶 T4 碘 胶 水解酶 T4 DIT TG上的酪氨 质
酸残基
TSH
促进甲状腺 激素合成 小量I-
腺垂体 TRH 下丘脑
抑制分 泌TSH 大量I-
高碘与自身免疫性甲状腺肿
• 有研究表明，不同碘量摄入地区发生自身免疫性甲状 腺炎的发病率不同，过多摄入碘可导致自身免疫性甲 状腺炎的发病率升高。碘超足量和碘过量还可以促进 甲状腺自身抗体阳性人群发生甲减。过量碘摄入影响 已患自身免疫性甲状腺疾病者的病程和治疗。 • 高碘的摄入可从多方面影响自身免疫性甲状腺炎的发 生：原发或继发的碘对甲状腺的直接毒性作用；碘改 变甲状腺球蛋白的免疫原性；碘对免疫细胞的直接刺 激作用。（碘与甲状腺球蛋白结合形成碘化甲状腺球 蛋白后比单纯的甲状腺球蛋白分子具有更强的免疫原 性）
• 甲状腺癌最具有特征性的生物化学表现是 ：钠碘泵（NIS）、促甲状腺激素受体（ TSHR）、甲状腺球蛋白（TG）、摄碘率的 改变
• 国外研究认为甲状腺腺瘤与分化型甲状腺癌中NIS 表达降低，未分化癌中NIS几乎不表达。此外，有 学者认为NIS的表达抑制可能与原癌基因的激活相 关。 • 文献发现分化型甲状腺癌标本中NIS呈过度表达， 肿瘤组织内有大量NIS带，显著高于正常癌旁组织 ，进一步研究表明NIS主要在胞浆内过度表达，因 此推断分化型甲状腺癌摄碘减少的原因是NIS的位 点发生了改变，由功能性的胞膜定位变成了非功 能性的胞浆定位，致使胞膜定位减少，致摄碘能 力下降。
碘的吸收
碘的代谢
• 碘主要通过肾脏由尿排出，少部分由粪便排出，极 少部分可经乳汁、毛发、皮肤汗腺和肺呼气排出。
正常情况下，每日由尿排出50～100mg碘，占排出量的40%～ 80%。 通过唾液腺、胃腺分泌及胆汁排泄等从血浆中清除碘，最后从 粪便排出，这部分占10%左右。 通过乳汁分泌方式排泄的碘，对于由母体向哺乳婴儿供碘有重 要的作用，使哺乳婴儿能得到所需碘。 • 在稳定及适量摄入情况下每天排出的碘约等于摄入的碘， 尿 碘的含碘量能代表碘的摄入量，尿碘测定是评价碘摄入水平 的一种方法。 • 碘的最低生理需要量为每人75mg/天，供给量为生理需要量 的2倍，即每人150mg/天。
高碘与甲状腺癌
• 目前观点倾向于：碘摄入量的增加与甲状腺癌的组织类型 变化有关。随着碘摄入量的增加，甲状腺乳头状癌的发病 率显著增加，而滤泡癌的发病率则降低。缺碘时低分化甲 状腺癌的发病率高。其机制可能是： ①由于过量的碘摄入，造成甲状腺组织结构变化，出现“碘 损伤”，诱发甲状腺组织发生病变甚至癌变。也有学者认 为，碘过量可能是导致分化型甲状腺癌的环境因素，高碘 摄入促发甲状腺BRAF等特异的基因突变。 ②良性甲状腺病变（如结节性甲状腺肿、桥本病等）可引起 甲状腺细胞过度增殖，活性大大增加，对碘的摄取及处理 能力也会随之提高，临床上可有结节性甲状腺肿合并甲状 腺癌、桥本氏病合并甲状腺癌的患者。
高碘与甲状腺功能亢进
• 可能假设: • (1) 碘缺乏导致甲状腺合成的甲状腺激素不足, TSH代偿 性分泌过多, 一旦补碘后, 在TSH 刺激下甲状腺激素分泌 过多而造成甲亢。 • (2)病人的甲状腺因长期缺碘后形成自主功能性甲状腺结 节。（自主性是指甲状腺细胞的功能活动对TSH不依赖性 ）在TSH长期刺激下, 甲状腺细胞暴露于较高的诱变负荷( 例如自由基等) 以及局部其它细胞因子的作用下, 局部甲 状腺细胞TSH 受体基因发生突变(获得性突变)所致,但属 非遗传现象。突变的细胞可以死亡或增殖, 并具有合成甲 状腺激素的功能, 当碘供应充足时集中生产出更多的甲状 腺激素而发生甲亢; 突变的细胞也偶然变得自我限制, 它 的多部位突变或多结节形成, 其发生碘甲亢的可能性增高 。
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如何食用含碘食物
甲状腺腺泡聚碘 I-的活化
由肠吸收的碘， 以I-形式存在于 血液中，I-逆着 电化学梯度面进 行主动转运从血 液转运进入甲状 腺上皮细胞内 NIS调节甲状 腺对碘的摄取 酷氨酸碘化 甲状腺激素合成 腺泡上皮细胞粗面 内质网的核糖体上 形成甲状腺球蛋白 （TG），其含有3% 酪氨酸残基。甲状 腺球蛋白酪氨酸残 基上的氢原子被碘 原子取代或碘化， 生成 MIT 和 DIT
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如何食用含碘食物
碘的来源
• 碘是人体必需微量元素，主要来源于食物，其余来源于水 和空气。人体由食物提供的碘几乎占所需碘的90%以上， 食物中的无机碘易溶于水形成碘离子。
• 在短期低碘状态下，甲状腺为了保护自身不受低 碘环境的危害，反馈性地引起垂体TSH合成和分泌 增加，使得TSH与TSHR 结合调控NIS蛋白表达在相 对稳定的状态，从而保证甲状腺的正常摄碘。 • 持续低碘使TSHR mRNA表达水平明显降低，同时， 滤泡细胞膜上的NIS蛋白表达量明显减少，说明随 着缺碘时间的延长，甲状腺对自身的保护作用被 破坏，已无法通过TSH对NIS的上调作用而保持自 身稳态，此时，TSHR mRNA与NIS蛋白表达呈现同 步减少的状态，说明在低碘状态下，NIS蛋白的表 达减少受到TSH-TSHR 信号通路的调控。
高碘与甲状腺功能减退
• 高碘导致甲减的机制目前还不清楚，高碘摄入可 以加重碘的有机化障碍碘致甲减的促发因素，使 甲状腺激素合成减少而引起甲减。 ①碘摄入过多时，碘抑制甲状腺细胞内过氧化物酶 的活性，以及抑制甲状腺过氧化物酶mRNA的表达 ，从而造成甲状腺激素合成降低。 ②在分子生物学水平上，高碘下调NISmRNA和NIS蛋 白表达，使碘向胞内转运减少，甲状腺激素合成 原料不足所致。 ③高碘在影响NISmRNA和NIS蛋白表达的同时，还致 NIS在滤泡细胞上的异常定位,以致NIS活性降低。
高碘与甲状腺肿
• 无论是正常人或各种甲状腺病患者, 给予较大量的碘化钾或 有机碘时, 可以阻止碘离子进入甲状腺组织, 这种现象称为 碘阻断。
①当机体食用碘过多, 与过氧化酶形成复合物后, 碘过多地占据了过氧化 酶原来用于催化酪氨酸的活化基, 产生更多的I- ( 碘离子) 氧化I0 ( 碘原子) , 但此时缺乏活性的酪氨酸与之结合, 因而I-与I0结合氧化形 成I2 释出, 使MIT及DIT生成减少。从而使血清T3及T4 的生成减少, 可 使患者发生甲低症状。当血清T3及T4减少时, 又可反馈地使垂体前叶分 泌更多的TSH,因而使甲状腺增生与肥大。 ②碘还有抑制甲状腺激素释放的能力。因为甲状腺激素释放时,甲状腺球蛋 白中二硫键( - S - S - ) 要先在还原型谷胱甘肽的影响下还原成巯基 (-SH) , 才能被溶酶体的酶溶解, 然后释放出甲状腺激素。但产生还原 型谷胱甘肽需谷胱甘肽还原酶, 而碘对该酶有抑制作用, 因而抑制甲状 腺激素的释放, 也引起甲低和甲状腺肿大。
• 促甲状腺激素（TSH）与位于甲状腺滤泡细胞基底膜 侧的TSH 受体（TSHR）结合后，可激活由c-AMP介导 的信号级联反应。上调NIS 的表达并促进其向细胞膜 转运，调节其在滤泡细胞基底膜侧的分布与定位，增 强甲状腺摄碘功能。 • 生理情况下，TSH 与位于甲状腺滤泡细胞基底膜侧的 TSHR 结合，通过腺苷酸环化酶（AC）介导三磷酸鸟 苷（GTP）偶联蛋白Gα 信号系统发挥作用，引起cAMP 信号通路的级联反应，使甲状腺特异性转录因子 TTF-1，TTF-2 和PAX-8 磷酸化。TTF-1，PAX-8 是 NIS 上游增强元件（NUE）的主要组成部分，其磷酸 化可激活NIS 启动子和NUE，上调NIS 的表达并促进 其向细胞膜转运。
如何食用含碘食物
• 碘的摄入量与甲状腺疾病的关系呈U型曲线 关系，即碘缺乏和碘过量均可使甲状腺疾 病的发生率升高。
碘缺乏
碘缺乏对甲状腺及身体健 康的影响与机体所处的发 育时期相关； 婴幼儿时期：影响婴幼儿 的神经系统及骨骼发育， 严重时可导致呆小症； 成人时期：引起甲状腺肿， 甲状腺功能减退。
碘过量
• 在BRAF突变的甲状腺癌中，与摄碘有关的基因往往 是降低的，特别是NIS、TSHR的表达。 • 大量研究表明存在BRAF突变的甲状腺癌中，抑制 BRAF能促进NIS、TSHR、Tg、TPO等与甲状腺分化程 度有关的指标的表达增高。同时在不表达BRAF基因 的变异细胞中导入BRAF基因可是上述指标增高。 • BFAF基因突变是甲状腺癌的发生和去分化过程中的 一个重要的分子事件。甲状腺癌对碘的摄取一定程 度上决定甲状腺癌的分化程度，决定患者的治疗效 果及预后。
• 在食物中以海洋生物含碘量最高，如海带、紫 菜、海鲜鱼、干贝、淡菜、海蜇、龙虾等；
陆地食品含碘量中动物性食品高于植物性食品， 其中含碘量:蛋、奶>肉类>淡水鱼。
植物含碘量是最低的，特别是水果和蔬菜。
• 膳食和水中的碘主要为无机碘化物，经口进入人 体后，在胃及小肠上段被迅速、完全吸收，一般 在进入胃肠道后1小时内大部分吸收，3小时内几 乎完全被吸收。碘主要是在胃和小肠被迅速吸收 ，空腹时1～2h即可完全吸收，胃肠道有内容物时 ，3h也可完全吸收。 由消化道吸收的无机碘经过肝脏的门静脉进入体 内循环，经过血液循环，碘离子分布到全身组织 器官，但一般仅存在于细胞间液而不进入细胞内 。甲状腺是富集碘能力最强的组织，24h内可富集 摄入碘的15%～45%。膳食钙、镁以及一些药物如 磺胺等，对碘吸收有一定阻碍影响。
甲状腺激素合成、分泌调节
甲状腺细胞 血 过氧化物酶 液 碘泵 I 中 I过 氧 化 物 酶 MIT DIT
I。
TG上的酪氨 酸残基
滤 泡 蛋白 T3 腔 胶 水解酶 T4 质
血液
T3
T4
TSH
腺垂体
负反馈
TRH 下丘脑
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Baidu Nhomakorabea
摄入腺泡上皮 细胞的I-，在 甲状腺过氧化 酶的作用下被 活化。
甲状腺激素贮存、 释放、运输与代谢
在腺泡腔内以胶质的 形式贮存 。 受TSH刺激后，腺泡 细胞顶端活跃伸出伪 足，将含有T4、T3及 其他多种碘化酪酸残 基的甲状腺球蛋白胶 质小滴，吞饮入腺细 胞内，在溶酶体蛋白 水解酶的作用下水解， T4和T3进入血液。 游离少，有活性，结 合无活性。