【文献解读】甲状腺激素与甲状腺功能测试的干扰因素解析
发布日期:
2024-12-27
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01
背景和目的



甲状腺影响人体的新陈代谢、成长发育、心血管健康 、神经系统、消化系统等多个方面。甲状腺功能的异常(如甲状腺功能亢进或减退)会导致一系列健康问题 ,因此保持甲状腺的正常功能对整体健康至关重要。现代医学中,甲状腺功能检测是评估甲状腺健康的重要工具 。然而,许多因素可能干扰甲状腺功能检测的结果,其中甲状腺激素本身就是一个重要的干扰因素。本文将基于《Thyroid Hormones and Interference in Thyroid Function Tests: A Review》一文,探讨甲状腺激素对甲状腺功能检测的影响。



02
甲状腺激素



甲状腺位于颈部,是一个重要的内分泌腺体,主要负责合成和分泌甲状腺激素。在内分泌系统中 ,甲状腺激素的合成和调节对维持机体的代谢稳态至关重要。甲状腺激素主要包括甲状腺素或四氢甲状腺原氨酸(T4)和三碘甲腺原氨酸(T3) ,它们通过甲状腺激素结合蛋白(THBP)在血液中循环 。正常情况下 ,甲状腺激素的分泌受到下丘脑-垂体-甲状腺轴的精细调控。正常成年人的甲状腺每天产生约90 µg甲状腺素和不到10 µg三碘甲状腺原氨酸(碘甲状腺原氨酸)。一些组织,尤其是肝脏,将低于50%的T4转化为T3。日常T3的分泌大部分来自T4的外周5′-脱碘 ,而不是直接的腺体分泌。甲状腺激素与血浆蛋白紧密结合,尤其是T4与T3相比 。这就解释了为什么它的半衰期很长,T4的半衰期是8天,T3的半衰期只有一天左右。甲状腺激素的核受体活性比T4更有利于T3的结合,这合理地解释了T3起效快、生物学强度高的原因(Bilder, 2014; Shim, Chong, & Lee, 2017) 。

【文献解读】甲状腺激素与甲状腺功能测试的干扰因素解析

图一甲状腺过氧化物酶催化甲状腺球蛋白合成甲状腺激素及甲状腺素的区域选择性脱碘示意图(DEBASISH MANNA, GOURIPRASANNA ROY, & MUGESH, 2013)


03
甲状腺激素的合成与功能



甲状腺激素的合成过程 :甲状腺细胞通过合成甲状腺球蛋白为甲状腺激素前体 ,并通过碘转运体从血液中摄取碘离子,两者结合形成单碘甲状腺原氨酸(MIT)和双碘甲状腺原氨酸(DIT) 。合成的T3和T4以甲状腺球蛋白复合物的形式储存在甲状腺内。在需要时 ,甲状腺激素被释放到血液中,进入循环 (DEBASISH MANNA et al., 2013)。T3与T4的结合和释放主要依赖于血浆蛋白 ,尤其是甲状腺素结合球蛋白(TBG)和转甲状腺素(TTR)。在体内,游离甲状腺激素(FT4和FT3)仅占极小比例 ,但其生物活性却显著高于结合型激素(EDET, OMON, AGWU, EZE, & NWIGUBE, 2024)。


04
甲状腺功能



甲状腺激素在基础代谢、蛋白质合成、脂质代谢和碳水化合物代谢等方面发挥重要作用。此外,甲状腺激素还影响儿童的生长发育和成人的生育能力 。甲状腺激素的生理功能不仅仅局限于代谢调节,还包括对中枢神经系统的影响、呼吸中枢的刺激以及肌肉纤维的发育等 。


05
甲状腺功能异常的表现



甲状腺功能减退症(甲减):表现为体重增加、疲劳、心动过缓、不耐寒和便秘。甲减分为原发性,继发性和第三期 (Shahid, Ashraf, & Sharma, 2024) 。原发性甲状腺功能减退症,甲状腺产生的甲状腺激素减少导致TSH代偿性增加。在继发性甲状腺功能减退中 ,垂体功能紊乱导致TSH释放减少 ,T3和T4水平降低,而下丘脑功能紊乱导致三期甲状腺功能减退,导致TRH水平降低,TSH水平降低 ,T3/T4水平降低。Graves疾病和Hashimoto甲状腺炎分别是由甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退引起的 (Shahidet al., 2023) 。

甲状腺功能亢进症(甲亢):表现为体重减轻 、不耐热、腹泻、手颤和肌肉无力 。甲亢可导致T3和T4的过量产生,并伴有代偿性TSH的降低。此外,促甲状腺腺瘤可导致TSH产生失调,导致T3和T4水平升高 。


06
甲状腺功能检测的常见方法



临床上,甲状腺功能的评估主要依赖于血清中甲状腺激素(TH)、促甲状腺激素(TSH) 、游离T4(FT4)和游离T3(FT3)的水平 。TSH由垂体前叶分泌,受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)调节。检查甲状腺异常的首选测试是TSH和FT4检验 (Paczkowskaet al., 2020)。确定异常情况是源自甲状腺本身(原发性异常)、垂体(继发性异常)还是下丘脑(三级)。游离T4可以作为血清T3水平的平替指标 (EDET et al., 2024)。通常T4水平是最后一个出现异常的 ,因为上游过程产生TSH和T4,并通过自身消耗来维持可用的T3水平  。正常情况下,T4和T3的水平通过负反馈机制调节TSH的分泌。当甲状腺功能减退时 ,TSH水平会升高,而在甲状腺功能亢进的情况下,TSH水平则会降低。这些检测有助于诊断甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退等疾病。然而 ,结果的准确性可能受到多种因素的影响。


07
影响甲状腺功能测试的干扰因素



甲状腺功能测试的准确性可能受到多种因素的干扰 ,这些干扰因素可分为内源性和外源性两类 (Braunstein, 2022)。

1. 内源性干扰因素


血清成分异常 :高胆固醇血症 、溶血和异常蛋白质可能导致测试结果偏差。生物素影响:生物素是一种水溶性维生素,过量摄入可干扰免疫分析,导致假阳性或假阴性结果 。内源性激素波动:甲状腺激素水平本身存在生理波动,尤其是在不同的生理状态(如妊娠、应激)下 ,这可能导致检测结果的变化 。

2. 外源性干扰因素


外源性甲状腺激素:患者在接受甲状腺激素替代治疗时 ,外源性激素的摄入可能导致血清中T3和T4水平升高,从而干扰检测结果 。

药物干扰:某些药物(如激素替代疗法)可能影响甲状腺激素的代谢和分泌,导致检测结果不准确 。

交叉反应:外源性激素或药物、激素异构体和亚基复杂激素蛋白相互作用的存在可能与检测方法中的抗原发生交叉反应 ,影响结果的解读。

3.实验室分析干扰


甲状腺功能的研究主要通过检测游离甲状腺激素和促甲状腺激素水平进行。抗体Fab片段的抗原结合位点与抗原分子的特异性决定因子之间的结合或结合活性产生抗原-抗体复合物(Ag-Ab)(Paczkowskaet al., 2020) 。免疫化学技术的出现 、不同标记物的应用以及测试方法的不断改进 ,极大地提高了对促甲状腺激素的分析检测灵敏度,但也引入了潜在的干扰因素。

抗体的非特异性结合 :抗原-抗体结合的性质可能导致假阳性或假阴性结果。抗原-抗体结合基于抗原的性状和结构,而不是化学反应性。由于非共价键的性质,大多数情况下,抗原-抗体相互作用是静态的。抗体可变区的大小和在配体上的识别模式 ,代表免疫分析的一个弱点,因为分析物与其它化学成分之间的差异非常微小 。

高剂量钩效应:在高浓度样本中,抗原可能与抗体结合不良,导致测量结果低于实际水平(Vashist and Luong, 2018) 。

分析试剂的干扰 :自身抗体、异嗜抗体、生物素、抗链球菌溶血素抗体、抗链亲和素和抗钌抗体等 。



08
如何提高检测的准确性



为了提高甲状腺功能检测的准确性 ,建议采取以下措施:

  • 详细病史:医生在进行甲状腺功能检测前,应详细询问患者的病史 ,包括药物使用情况和任何可能影响甲状腺功能的因素 。

  • 合理时机:选择合适的时间进行检测,例如在药物使用后一定时间再进行检测,以减少外源性激素的影响。

  • 多项检测:结合多项甲状腺功能检测结果,综合评估患者的甲状腺健康状况,而不仅仅依赖单一指标 。



结论


甲状腺激素在甲状腺功能检测中扮演着重要的角色,影响甲状腺功能测试结果的因素也相对多样。因此 ,了解其可能的干扰因素对于准确诊断甲状腺疾病至关重要。临床医生在解读甲状腺功能测试时,需综合考虑患者的病史、药物使用情况及其他可能的干扰因素,以确保诊断的准确性 。随着技术的进步,免疫测定方法的灵敏度不断提高,但实验室干扰仍然是一个不可忽视的问题,必须在临床实践中给予足够重视。



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参考文献:

1. Braunstein, GD (2022). Spurious Serum Hormone Immunoassay Results: Causes, Recognition, Management. Touch Rev. Endocrinol. 18(2):141150.

2. Bilder, G. E. (2014). Thyroid Hormones, Iodine and Iodides and Antithyroid Drugs. In A worldwide yearly survey of new data in adverse drug reactions (pp. 635-643).

3. DEBASISH MANNA, GOURIPRASANNA ROY, & MUGESH, G. (2013). Antithyroid Drugs and Their Analogues: Synthesis, Structure, and Mechanism of Action. ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH. doi:10.1021/ar4001229

4. EDET, O., OMON, E., AGWU, M., EZE, A., & NWIGUBE, M. (2024). Thyroid Hormones and Interference in Thyroid Function Tests: A Review. J. Appl. Sci. Environ. Manage., 28, 3579-3593. doi:10.4314/jasem.v28i11.11

5. Shahid, M., Ashraf, M., & Sharma, S. (2024). Physiology, Thyroid Hormone. StatPearls. doi: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK500006 /

6. Shim, C., Chong, R., & Lee, J. H. (2017). Enzyme-free chemiluminescence immunoassay for the determination of thyroid stimulating hormone. Talanta, 171, 229-235. doi:10.1016/j.talanta.2017.05.007

7. Vashist, SK; Luong, JH (2018). Bioanalytical Requirements and Regulatory Guidelines for Immunoassays. In Handbook of Immunoassay Technologies, Academic Press, pp. 81-95.





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