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摘要：碘是人体必需的微量元素，人体日需量约为0.1mg，甲狀腺是人体内含碘量最多的组织，甲状腺中的碘及甲状腺素（T4）和三碘甲腺原氨酸（T3）通过血液循环，调节体内新陈代谢，促进发育，维持生长，保持健康。
关键词：碘 甲状腺 碘缺乏症 生物合成
【分类号】R96
碘是人体必需的微量元素，人体日需量约为0.1mg，蔬菜是膳食碘的天然来源，蔬菜碘的含量随着生长地方和供应水源的无机盐含量而变化。成年人体内的碘约70% ～ 80%集中在甲状腺，参与甲状腺素和三碘甲腺原氨酸的生物合成。
甲状腺产生两种激素，即甲状腺素（3，5，3’，5’—碘甲腺原氨酸，T4）和3，5，3’—三碘甲腺原氨酸（T3）。
甲状腺激素T3和T4，是在甲状腺中由甲状腺蛋白中的酪氨酸残基合成的。甲状腺球蛋白是一种糖蛋白，分子量为6.6× ，甲状腺球蛋白中的酪氨酸残基经碘化，产生3.5—二碘酪氨酸（DIT）或3— 一碘酪氨酸（MIT）：
一、T3、T4的生物合成。
TSH（thyroid-stimulating hormone）（促甲状腺激素）刺激甲状腺激素的合成和分泌。第一步，碘离子由细胞外液经主动转运到腺上皮细胞内。甲状腺浓集碘离子的能力是使用放射性碘131I来诊断甲状腺功能及治疗甲状腺功能亢进和甲状腺癌的基础。生物合成的下步是通过过氧化物酶的作用使碘离子被氧化成碘。随之甲状腺球蛋白中的酪氨酸残基被碘化，生成MIT和DIT残基，此时后者仍在蛋白质的分子中。然后，由偶联酶催化一分子MIT残基和一分子DIT残基共价结合成一分子新生的T3，或催化两分子DIT残基共价结合成一分子新生的T4。此时，激素仍共价结合在甲状腺球蛋白上，此种甲状腺球蛋白分子移向甲状腺滤泡内并贮存在那里。当受到TSH刺激时，甲状腺球蛋白从滤泡回到腺上皮细胞的胞浆内。甲状腺含有的溶酶体蛋白酶使甲状腺球蛋白水解，经水解而释出的T4和T3进入血液，而DIT及MIT则留在腺体内并脱碘。在此过程中释出的碘仍留在腺体内，并能在以后碘化时重新被利用。
二、甲状腺功能亢进
甲状腺功能亢进症又称Graves病或毒性弥漫性甲状腺肿，是一种自身免疫性疾病，临床表现并不限于甲状腺，而是一种多系统的综合征，包括：高代谢症群，弥漫性甲状腺肿，眼征，皮损和甲状腺肢端病。多数患者同时有高代谢症和甲状腺肿大。甲状腺以外的表现为浸润性内分泌突眼可以单独存在而不伴有高代谢症。T3和T4所含的碘原子连在它的酚环上。存在于甲状腺细胞中的这些激素的蛋白质前体—甲状腺球蛋白，其中有很多碘化的酪氨酸残基。甲状腺功能亢进时，甲状腺的活性比正常时高，合成的甲状腺球蛋白T3和T4要比甲状腺功能正常时多，对碘的摄取量也比正常时大得多。
三、饮用水碘含量同地方性甲状腺肿关系。
食物缺乏碘导致甲状腺增生，这种状态称为甲状腺肿。人体需要的碘归根结底来自环境中的土壤和水。土壤中的碘只有溶于水才能被植物吸收，最后通过食物被人体摄入。水碘含量不仅反映了环境中碘的水平，而且反映了人体碘的摄入水平，水碘含量与碘缺乏病的流行有着密切的关系。
为了探讨饮用水碘的异常程度与地方性甲状腺肿的相关模式，饮用水碘的最适浓度上下限阀浓度，搜集了国内有关饮用水的碘含量和地方性甲状腺肿患病率的资料（共201个地区，包括碘缺乏、正常和过剩地区）作相关统计分析。
先将饮用水的碘含量（ug/L）乘以10，取自然对数值，即ln（10CI），然后将ln（10CI）与地方性甲状腺肿患病率在普通方格纸上作相关图。ln（10CI）与地方性甲状腺肿患病率呈抛物线方程：
按河北新医大卫生教研组等单位以地方性甲状腺肿患病率5%作为划分病区的标准。从图的抛物线上可以确定饮用水碘的最适浓度和上下限各约为10.300ug/L。当低于最适浓度的下限时，水碘的浓度越低，地方性甲状腺肿患病率越高，两者呈负相关，高于最适浓度上限时，水碘的浓度越高，地方性甲状腺肿患病率越高，两者呈正相关。
四、预防碘缺乏症
如果人体内长期缺碘，就会产生甲状腺肿大，即为碘缺乏症，俗称“大脖子”病。碘缺乏症给人类的智力与健康造成了极大的损害，对婴幼儿的危害尤为严重。严重缺碘的妇女，容易生出患有克汀病和智力低下的婴儿。克汀病的患儿身材矮小，智力低下，发育不全甚至痴呆，即使是轻症患儿也多有智力低下的表现。经现代医学证明，碘缺乏是目前导致智力障碍的主要原因，故碘被称为“智慧元素”。
环境中碘的水平受地形、气候、土壤、水文、植被等因素的影响，所以碘缺乏病的流行与自然地理因素有着极其密切的关系。容易造成流行的自然地理因素，包括远离海洋、山高坡陡、土地贫瘠、植被稀少、降雨集中和水土流失等。
环境中广泛存在的致甲状腺肿物质，一般情况下含量甚微，不致引起甲状腺肿的流行。但如果在环境严重缺碘的同时致甲状腺物质含量也很高，二者就会产生强大的协同作用，成为形成重病区的主要原因。
人体一般每日必须摄入的碘量为0.1mg，在正常情况下，人们通过食物、饮水等即可摄入所需的微量碘。但在一些地区，水和土壤中缺碘，食物中的含碘量也较少，造成人体摄碘量少。为了防止碘缺乏病，可食用含碘食盐或其他含碘的食品，食用含碘丰富的海产品，如海带、紫菜、海蛰等，其中以食用含碘食盐最为方便有效。我国政府为消除碘缺乏症，在食用盐中加入了一定量的碘酸钾，以确保人体对碘的摄入量。
现今地方性甲状腺肿主要分布在发展中国家，而且越贫穷的国家流行越严重。同在一个病区内，也是越贫穷的家庭发病越多。病区大多在偏僻的山区和农村，交通不便，经济落后，食用当地自产粮菜。一旦交通条件改善，物质交流频繁，生活水平提高，即使不采取食盐加碘等防治措施，甲状腺肿的流行情况也会缓解。
参考文献：
1、《生物化学》 沈同 人民教育出版社
2、《生物体与重金属》 日本 不破敬一 中国环境科学出版社
3、《微量元素与人体健康》 日本 山县登 地质出版社
4、《生物无机化学概要》 郭德威 天津科学技术出版社
5、《生物化学评论》 美国 哈珀 科学出版社
6、《自然科学综合教程》 熊秀芳 任斌 华中科技大学出版社
作者简介：任捷凌，1999年4月出生，武汉二中高三（3）班学生。
联系电话：18971654268
邮箱：648113896@qq.com
关键词：碘 甲状腺 碘缺乏症 生物合成
【分类号】R96
碘是人体必需的微量元素，人体日需量约为0.1mg，蔬菜是膳食碘的天然来源，蔬菜碘的含量随着生长地方和供应水源的无机盐含量而变化。成年人体内的碘约70% ～ 80%集中在甲状腺，参与甲状腺素和三碘甲腺原氨酸的生物合成。
甲状腺产生两种激素，即甲状腺素（3，5，3’，5’—碘甲腺原氨酸，T4）和3，5，3’—三碘甲腺原氨酸（T3）。
甲状腺激素T3和T4，是在甲状腺中由甲状腺蛋白中的酪氨酸残基合成的。甲状腺球蛋白是一种糖蛋白，分子量为6.6× ，甲状腺球蛋白中的酪氨酸残基经碘化，产生3.5—二碘酪氨酸（DIT）或3— 一碘酪氨酸（MIT）：
一、T3、T4的生物合成。
TSH（thyroid-stimulating hormone）（促甲状腺激素）刺激甲状腺激素的合成和分泌。第一步，碘离子由细胞外液经主动转运到腺上皮细胞内。甲状腺浓集碘离子的能力是使用放射性碘131I来诊断甲状腺功能及治疗甲状腺功能亢进和甲状腺癌的基础。生物合成的下步是通过过氧化物酶的作用使碘离子被氧化成碘。随之甲状腺球蛋白中的酪氨酸残基被碘化，生成MIT和DIT残基，此时后者仍在蛋白质的分子中。然后，由偶联酶催化一分子MIT残基和一分子DIT残基共价结合成一分子新生的T3，或催化两分子DIT残基共价结合成一分子新生的T4。此时，激素仍共价结合在甲状腺球蛋白上，此种甲状腺球蛋白分子移向甲状腺滤泡内并贮存在那里。当受到TSH刺激时，甲状腺球蛋白从滤泡回到腺上皮细胞的胞浆内。甲状腺含有的溶酶体蛋白酶使甲状腺球蛋白水解，经水解而释出的T4和T3进入血液，而DIT及MIT则留在腺体内并脱碘。在此过程中释出的碘仍留在腺体内，并能在以后碘化时重新被利用。
二、甲状腺功能亢进
甲状腺功能亢进症又称Graves病或毒性弥漫性甲状腺肿，是一种自身免疫性疾病，临床表现并不限于甲状腺，而是一种多系统的综合征，包括：高代谢症群，弥漫性甲状腺肿，眼征，皮损和甲状腺肢端病。多数患者同时有高代谢症和甲状腺肿大。甲状腺以外的表现为浸润性内分泌突眼可以单独存在而不伴有高代谢症。T3和T4所含的碘原子连在它的酚环上。存在于甲状腺细胞中的这些激素的蛋白质前体—甲状腺球蛋白，其中有很多碘化的酪氨酸残基。甲状腺功能亢进时，甲状腺的活性比正常时高，合成的甲状腺球蛋白T3和T4要比甲状腺功能正常时多，对碘的摄取量也比正常时大得多。
三、饮用水碘含量同地方性甲状腺肿关系。
食物缺乏碘导致甲状腺增生，这种状态称为甲状腺肿。人体需要的碘归根结底来自环境中的土壤和水。土壤中的碘只有溶于水才能被植物吸收，最后通过食物被人体摄入。水碘含量不仅反映了环境中碘的水平，而且反映了人体碘的摄入水平，水碘含量与碘缺乏病的流行有着密切的关系。
为了探讨饮用水碘的异常程度与地方性甲状腺肿的相关模式，饮用水碘的最适浓度上下限阀浓度，搜集了国内有关饮用水的碘含量和地方性甲状腺肿患病率的资料（共201个地区，包括碘缺乏、正常和过剩地区）作相关统计分析。
先将饮用水的碘含量（ug/L）乘以10，取自然对数值，即ln（10CI），然后将ln（10CI）与地方性甲状腺肿患病率在普通方格纸上作相关图。ln（10CI）与地方性甲状腺肿患病率呈抛物线方程：
按河北新医大卫生教研组等单位以地方性甲状腺肿患病率5%作为划分病区的标准。从图的抛物线上可以确定饮用水碘的最适浓度和上下限各约为10.300ug/L。当低于最适浓度的下限时，水碘的浓度越低，地方性甲状腺肿患病率越高，两者呈负相关，高于最适浓度上限时，水碘的浓度越高，地方性甲状腺肿患病率越高，两者呈正相关。
四、预防碘缺乏症
如果人体内长期缺碘，就会产生甲状腺肿大，即为碘缺乏症，俗称“大脖子”病。碘缺乏症给人类的智力与健康造成了极大的损害，对婴幼儿的危害尤为严重。严重缺碘的妇女，容易生出患有克汀病和智力低下的婴儿。克汀病的患儿身材矮小，智力低下，发育不全甚至痴呆，即使是轻症患儿也多有智力低下的表现。经现代医学证明，碘缺乏是目前导致智力障碍的主要原因，故碘被称为“智慧元素”。
环境中碘的水平受地形、气候、土壤、水文、植被等因素的影响，所以碘缺乏病的流行与自然地理因素有着极其密切的关系。容易造成流行的自然地理因素，包括远离海洋、山高坡陡、土地贫瘠、植被稀少、降雨集中和水土流失等。
环境中广泛存在的致甲状腺肿物质，一般情况下含量甚微，不致引起甲状腺肿的流行。但如果在环境严重缺碘的同时致甲状腺物质含量也很高，二者就会产生强大的协同作用，成为形成重病区的主要原因。
人体一般每日必须摄入的碘量为0.1mg，在正常情况下，人们通过食物、饮水等即可摄入所需的微量碘。但在一些地区，水和土壤中缺碘，食物中的含碘量也较少，造成人体摄碘量少。为了防止碘缺乏病，可食用含碘食盐或其他含碘的食品，食用含碘丰富的海产品，如海带、紫菜、海蛰等，其中以食用含碘食盐最为方便有效。我国政府为消除碘缺乏症，在食用盐中加入了一定量的碘酸钾，以确保人体对碘的摄入量。
现今地方性甲状腺肿主要分布在发展中国家，而且越贫穷的国家流行越严重。同在一个病区内，也是越贫穷的家庭发病越多。病区大多在偏僻的山区和农村，交通不便，经济落后，食用当地自产粮菜。一旦交通条件改善，物质交流频繁，生活水平提高，即使不采取食盐加碘等防治措施，甲状腺肿的流行情况也会缓解。
参考文献：
1、《生物化学》 沈同 人民教育出版社
2、《生物体与重金属》 日本 不破敬一 中国环境科学出版社
3、《微量元素与人体健康》 日本 山县登 地质出版社
4、《生物无机化学概要》 郭德威 天津科学技术出版社
5、《生物化学评论》 美国 哈珀 科学出版社
6、《自然科学综合教程》 熊秀芳 任斌 华中科技大学出版社
作者简介：任捷凌，1999年4月出生，武汉二中高三（3）班学生。
联系电话：18971654268
邮箱：648113896@qq.com