人的甲状腺重20~30g,是人体内最大的内分泌腺。它位于气管上端两侧,甲状软骨的下方,分为左右两叶,中间由较窄的峡部相联,呈“H”形。
甲状腺由许多滤泡组成。显微镜下所见:滤泡由单纯的立方腺上皮细胞环绕而成,中心为滤泡腔。腺上皮细胞是甲状腺激素合成和释放的部位,滤泡腔内充满均匀的胶性物质,是甲状腺激素复合物,也是甲状腺激素的贮存库。滤泡形态学的改变可反映腺体功能状态:腺体活动减弱时,腺上皮细胞呈扁平状,滤泡腔内贮存物增加;如果活动亢进,腺泡上皮呈柱状,滤泡腔内贮存物减少。
甲状腺分泌的有生物活性的激素有甲状腺素(又名四碘甲腺原氨酸,T4)和三碘甲腺原氨酸(T3)两种。它们是一组含碘的酪氨酸,它是以碘和酪氨酸为原料在甲状腺腺细胞内合成。甲状腺腺细胞有很强的摄取碘的能力。人体每天从饮食摄取100~200μg碘,其中约有1/3碘进入甲状腺。甲状腺含碘总量约8000μg,占全身含碘量的90%,说明甲状腺具有很强的泵碘能力。甲状腺功能亢进,泵碘能力超过正常,摄入碘量增加;低下时则低于正常,摄入碘量减少。故临床把甲状腺摄取放射性碘(131I)的能力作为常规检查甲状腺功能的方法之一。
碘离子被摄入甲状腺腺泡上皮细胞后,在过氧化酶的作用下,迅速氧化为活化碘,然后经碘化酶的作用使甲状球蛋白中的酪氨酸残基碘化,生成一碘酪氨酸(MIT)和二碘酪氨酸(DIT)。再在缩合酶的作用下,将它们缩合成T4或T3。这样,含有四种酪氨酸残基的甲状球蛋白贮存在滤泡腔内。
甲状腺受到TSH的作用,释放甲状腺激素时,腺上皮细胞先通过吞饮作用把滤泡腔内的甲状球蛋白吞入腺细胞,在溶酶体蛋白水解酶的作用下,使甲状球蛋白分解,解脱下来的T4和T3因能抗拒脱碘酶的作用,分子又小,可以透过毛细血管进入血液循环。甲状球蛋白分子上的T4数量远远超过T3,所以分泌的激素中T4约占总量的90%,T3分泌量较少,但其活性大,是T4的5倍。T4每日分泌总量约96μg,T3约30μg。T4释放入血后,一部分与血浆蛋白结合,另一部分则呈游离状态在血中运输,两者之间可以互相转变,维持T4、T3在血液中的动态平衡,因为只有游离型,才能进入细胞发挥作用。T3释放入血后,因为与血浆蛋白的亲和力小,主要以游离型存在。每天约有50%的T4脱碘转变为T3,故T3的作用不容忽视。