Vận chuyển hormone tuyến giáp và các protein liên kết

Sau khi được tiết ra, T4 và T3 có tính kỵ nước cao và lưu thông gần như hoàn toàn ở dạng liên kết với các protein vận chuyển trong huyết tương, chỉ một phần nhỏ ở dạng tự do có sẵn cho các mô. Việc đưa vào tế bào sau đó phụ thuộc vào các chất vận chuyển màng đặc hiệu. Chủ đề này bao gồm cả các protein liên kết trong huyết tương có vai trò đệm và phân phối hormone, cũng như các chất vận chuyển xuyên màng đưa hormone vào tế bào đích.

Definition

Vận chuyển hormone tuyến giáp đề cập đến việc vận chuyển T4 và T3 trong huyết tương bởi các protein liên kết và sau đó là sự hấp thu xuyên màng vào tế bào bởi các chất vận chuyển hormone đặc hiệu.

Scope

Chủ đề này bao gồm các protein liên kết hormone tuyến giáp chính trong huyết thanh (globulin liên kết thyroxine, transthyretin và albumin), giả thuyết hormone tự do liên kết các nhóm hormone liên kết và tự do, và các chất vận chuyển màng như MCT8, MCT10, và các polypeptide vận chuyển anion hữu cơ đóng vai trò trung gian trong quá trình hấp thu vào tế bào. Đây là một tài liệu tham khảo về sinh lý học và không đề cập đến việc diễn giải lâm sàng các bất thường của protein liên kết.

Core questions

• Những protein huyết tương nào vận chuyển T4 và T3, và theo tỷ lệ nào?
• Mối quan hệ giữa hormone liên kết và phần tự do có hoạt tính sinh học là gì?
• Hormone đi qua màng plasma vào tế bào đích bằng cách nào?
• Tại sao sự xâm nhập vào tế bào cần các chất vận chuyển chuyên biệt thay vì khuếch tán đơn giản?

Key concepts

• Globulin liên kết Thyroxine (TBG)
• Transthyretin (TTR)
• Albumin là chất vận chuyển ái lực thấp
• Giả thuyết hormone tự do
• Các nhóm hormone liên kết và tự do
• Chất vận chuyển monocarboxylate 8 (MCT8)
• Chất vận chuyển MCT10 và OATP

Mechanisms

Trong huyết tương, phần lớn T4 và T3 liên kết thuận nghịch với globulin liên kết thyroxine, với sự đóng góp nhỏ hơn từ transthyretin và albumin; các protein này hoạt động như một kho dự trữ lưu thông, đệm nồng độ hormone tự do và làm trơn tru quá trình cung cấp đến các mô. Theo giả thuyết hormone tự do, chính phần không liên kết nhỏ bé này có hoạt tính trao đổi chất và có sẵn để hấp thu vào tế bào, do đó những thay đổi trong nồng độ protein liên kết làm thay đổi tổng lượng hormone trong khi có xu hướng giữ cho hormone tự do được điều hòa. Sự xâm nhập vào tế bào không hoàn toàn thụ động: các chất vận chuyển xuyên màng đặc hiệu, bao gồm monocarboxylate transporter 8, MCT10 và các polypeptide vận chuyển anion hữu cơ, di chuyển hormone qua màng plasma để hormone có thể tiếp cận các deiodinase nội bào và thụ thể nhân.

Clinical relevance

Sự khác biệt giữa hormone liên kết và hormone tự do là cơ sở giải thích tại sao các phép đo T4 tự do và T3 tự do có thể khác với tổng lượng hormone khi các protein liên kết thay đổi, và tại sao các chất vận chuyển tế bào là cần thiết để hormone đến được các đích của nó. Mục này là sinh lý học mô tả và không phải là hướng dẫn để đánh giá hoặc quản lý các bất thường của protein liên kết hoặc chất vận chuyển.

History

Các công trình hóa sinh ban đầu đã mô tả đặc điểm của các protein liên kết hormone tuyến giáp trong huyết thanh và dẫn đến giả thuyết hormone tự do, giả thuyết này đã định hình lại hoạt động của hormone xoay quanh phần không liên kết thay vì tổng nồng độ. Việc xác định sau này các chất vận chuyển màng đặc hiệu, đặc biệt là MCT8, cho thấy rằng sự hấp thu vào tế bào là một bước chủ động, được trung gian bởi chất vận chuyển và không phải là sự khuếch tán đơn giản đã được giả định từ lâu đối với các hormone ưa lipid.

Key figures

• Luigi Bartalena
• Theo J. Visser
• Robin P. Peeters
• Paul M. Yen

Seminal works

• bartalena-1990
• vanderdeure-2010

Frequently asked questions

Giả thuyết hormone tự do là gì?

Giả thuyết này cho rằng chỉ một phần nhỏ hormone tuyến giáp không liên kết với protein huyết tương mới có hoạt tính trao đổi chất và có sẵn để đi vào tế bào, do đó nồng độ tự do, chứ không phải tổng nồng độ, quyết định hoạt động của hormone.

Tại sao tế bào cần các chất vận chuyển hormone tuyến giáp?

Mặc dù hormone tuyến giáp có tính ưa lipid, nhưng sự xâm nhập hiệu quả và được điều hòa vào tế bào phụ thuộc vào các chất vận chuyển màng đặc hiệu như MCT8, chất này vận chuyển hormone đến các deiodinase nội bào và thụ thể nhân.