甲状腺激素作用机制

甲状腺激素主要通过核甲状腺激素受体发挥作用，这些受体作为配体调节的转录因子：T3与受体结合，受体停靠在DNA的甲状腺反应元件上，从而开启或关闭靶基因。此外，在细胞膜和细胞质中还会发生更快、非基因组的作用。这些机制共同将单一激素与基因表达和细胞生理学中广泛、协调的变化联系起来。

Definition

甲状腺激素作用机制是指T3主要通过作为转录因子的核甲状腺激素受体调节靶基因表达的过程，并辅以膜启动的非基因组信号传导。

Scope

本主题涵盖甲状腺激素改变细胞行为的分子机制：核甲状腺激素受体的结构和异构体、它们与类视黄醇X受体的合作、共抑制因子和共激活因子在基因开启和关闭中的作用，以及在膜上启动的已识别的非基因组作用。这是一份生理学和分子学参考资料，不涉及甲状腺激素抵抗疾病的临床问题。

Core questions

• T3如何通过核受体改变基因表达？
• 受体异构体和类视黄醇X受体伴侣扮演什么角色？
• 共抑制因子和共激活因子如何开启和关闭靶基因？
• 甲状腺激素的非基因组作用是什么，它们有何不同？
• 一种激素如何产生协调的、全组织范围的影响？

Key concepts

• 核甲状腺激素受体（TR-alpha，TR-beta）
• 甲状腺反应元件
• 与类视黄醇X受体（RXR）的异二聚化
• 共抑制因子和共激活因子复合物
• 配体调节的转录
• 基因组作用与非基因组作用
• 通过整合素alphaVbeta3启动的膜信号传导

Mechanisms

活性激素T3进入细胞核并结合甲状腺激素受体，这些受体由TR-alpha和TR-beta基因编码，并以组织特异性异构体的形式表达。这些受体，通常以与类视黄醇X受体形成的异二聚体形式，结合靶基因调控区域中的甲状腺反应元件。在未结合配体的状态下，受体招募共抑制因子复合物，抑制转录；T3的结合将这些复合物替换为共激活因子复合物，从而激活转录。这种转换是激素基因组作用的基础。同时，在质膜上启动的非基因组作用，包括通过整合素alphaVbeta3受体的信号传导，以及细胞质效应，产生更快速的反应，补充了较慢的转录程序。

Clinical relevance

受体机制解释了甲状腺激素为何对基因表达产生广泛、协调的影响，以及受体异构体分布如何塑造组织特异性反应。本条目是分子生理学参考资料，不提供甲状腺激素抵抗或相关疾病的诊断或治疗指导。

History

20世纪80年代核甲状腺激素受体的克隆，以及它们被认为是与病毒癌基因v-erbA同家族成员的认识，确立了甲状腺激素作用作为核受体信号传导的模型。后来的工作定义了TR-alpha和TR-beta异构体、与类视黄醇X受体的异二聚体以及共抑制因子-共激活因子转换，而膜启动的非基因组作用则是在近期才被表征。

Key figures

• Paul M. Yen
• Sheue-Yann Cheng
• Gregory A. Brent
• Paul J. Davis

Seminal works

• yen-2001
• cheng-2010
• brent-2012

Frequently asked questions

甲状腺激素如何改变基因表达？

活性T3结合到与DNA结合的核甲状腺激素受体上；在没有激素的情况下，这些受体抑制其靶基因，而激素结合通过将共抑制因子替换为共激活因子复合物来激活转录。

基因组作用和非基因组作用有什么区别？

基因组作用通过调节基因转录的核受体发挥作用，并在数小时内发展，而非基因组作用在细胞膜或细胞质中启动，可以在不直接改变转录的情况下产生更快的反应。