甲状腺ホルモン代謝と分解

循環するホルモンのほとんどはプロホルモンT4として分泌され、活性型T3または不活性代謝物への変換は、主に末梢組織において、脱ヨード酵素によるヨウ素原子の除去を介して行われます。この末梢代謝は、抱合およびその他の分解経路と相まって、特定の組織が実際に経験する活性ホルモンの量を決定します。

Definition

甲状腺ホルモン代謝とは、T4を活性型T3または不活性代謝物に変換し、最終的にホルモンを分解・除去する一連の末梢反応、主に脱ヨード化を指します。

Scope

このトピックでは、3つのヨードサイロニン脱ヨード酵素と、甲状腺ホルモンの活性化および不活性化におけるそれらの役割、リバースT3およびその他のヨードサイロニンの生成、ならびにホルモンを排泄のために準備する抱合経路について扱います。脱ヨード化を組織特異的なホルモン制御の主要なメカニズムとして位置づけています。これは生理学的参照であり、ホルモン代謝の障害については扱いません。

Core questions

• プロホルモンT4はどのようにして活性型T3に変換されますか？
• 甲状腺ホルモンシグナルは不活性化によってどのように終結しますか？
• 3つの脱ヨード酵素を区別するものは何ですか？
• 脱ヨード化はどのようにしてホルモン利用可能性の組織特異的制御を可能にしますか？
• 使用済みホルモンはどのように抱合され、クリアランスされますか？

Key concepts

• ヨードサイロニン脱ヨード酵素（D1、D2、D3）
• 外環脱ヨード化（活性化）
• 内環脱ヨード化（不活性化）
• リバースT3（rT3）
• セレノシステイン触媒部位
• 組織特異的ホルモン活性化
• 硫酸抱合とグルクロン酸抱合

Mechanisms

3つのセレノシステイン含有脱ヨード酵素がホルモン代謝を制御しています。タイプ1およびタイプ2脱ヨード酵素による外環（5'-）脱ヨード化は、T4の外環からヨウ素を除去して活性型T3（核内受容体に結合する形態）を生成します。タイプ3脱ヨード酵素、および部分的にタイプ1による内環（5-）脱ヨード化は、内環からヨウ素を除去してT4から不活性型リバースT3を生成するか、またはT3を不活性化してシグナルを終結させます。脱ヨード酵素は組織によって発現が異なり、それ自体が調節されているため、個々の組織は血漿レベルとはほぼ独立して、独自の局所T3濃度を設定することができます。主に肝臓における硫酸抱合およびグルクロン酸抱合によるホルモンの抱合は、ヨードサイロニンを胆汁および腎臓からの排泄のために準備します。

Clinical relevance

末梢での脱ヨード化は、局所組織のホルモン状態が血中レベルと異なる理由、および体内の活性型T3の多くが甲状腺外で産生される理由を説明します。この項目は、参照のための正常な代謝生理学を記述しており、ホルモン代謝に関連する障害や治療法に関するガイダンスを提供するものではありません。

History

1970年代にT4が主に末梢組織でT3に変換されるプロホルモンであることが認識されたことで、腺分泌から末梢代謝へと注目が移りました。その後、3つの脱ヨード酵素がセレノ酵素として同定され、それらの異なる外環および内環活性がマッピングされたことで、脱ヨード化が局所的な甲状腺ホルモン制御の中心的なメカニズムとして確立されました。

Key figures

• Antonio C. Bianco
• P. Reed Larsen
• Balazs Gereben
• Domenico Salvatore

Seminal works

• bianco-2002
• gereben-2008

Frequently asked questions

ほとんどの活性型T3はどこで産生されますか？

体内の活性型T3の大部分は、甲状腺外の末梢組織で、プロホルモンT4の外環ヨウ素原子を除去する脱ヨード酵素によって生成されます。

リバースT3とは何ですか？

リバースT3は、T4の内環からヨウ素が除去された場合に形成される不活性代謝物であり、外環から除去される場合とは異なります。これを生成することは、体がホルモンを活性化するのではなく不活性化する方法の一つです。