甲狀腺疾病包括正常甲狀腺功能腫大，正常甲狀腺功能病態綜合征，甲狀腺功能亢進癥，甲狀腺功能減退癥，甲狀腺炎和甲狀腺癌。甲狀腺激素合成和生理及甲狀腺功能實驗室檢查的討論對完全了解這些疾病尤為必要。

　　甲狀腺激素合成和釋放

　　從食物和水中攝入碘被甲狀腺主動濃集，經過氧化酶轉變成有機碘，并和在甲狀腺濾泡細胞基層細胞表面的膠狀質中濾泡內甲狀腺球蛋白上的酪氨酸結合。酪氨酸碘化是在1(單碘酪氨酸)或2(二碘酪氨酸)個位置上產生，然后偶聯形成活性激素[二碘酪氨酸+二碘酪氨酸→四碘酪氨酸(T4);二碘酪氨酸+一碘酪氨酸→三碘酪氨酸(T3)]，另一些T3來自甲狀腺內借I5'脫碘酶T4外環脫碘產生。甲狀腺球蛋白(含有T3和T4的糖蛋白)從濾泡被甲狀腺細胞吸取成膠滴小粒。

　　溶酶體中的蛋白酶使球蛋白中的T3和T4裂解，結果游離T3(FT3)和游離T4(FT4)釋放。碘化酪氨酸(單碘酪氨酸和二碘酪氨酸)也從甲狀腺球蛋白中同時釋放，但只小部分進入血流。經細胞內脫碘酶脫碘，這些碘被甲狀腺重新利用。

　　T4和T3經蛋白分解從甲狀腺釋放進入血流，與甲狀腺激素結合蛋白結合轉運。主要甲狀腺激素結合蛋白是甲狀腺素結合球蛋白(TBG)，其對T4和T3具有高親和力，但結合容量低。TBG正常約占結合激素的75%。其他甲狀腺激素結合蛋白---主要是甲狀腺素結合前白蛋白，又稱轉甲狀腺蛋白(transthyretin)，對T4有高親和性，低結合容量，和白蛋白對T4和T3有低親和性，高結合容量---占結合血清甲狀腺激素其余部分。約0.03%的總血清T4和0.3%的總血清T3呈游離狀態，與結合激素動態平衡。唯有FT4和FT3在周圍組織起甲狀腺激素作用。

　　垂體甲狀腺興奮激素(TSH)，亦稱作促甲狀腺素，可興奮甲狀腺內濾泡細胞，是影響和控制T3和T4形成的整個序列反應所必需的。TSH與濾泡外表面上甲狀腺細胞漿膜受體結合，激活腺苷酸環化酶，因此增加了腺苷3'：5'-環化磷酸化(cAMP)形成，核苷酸介導TSH細胞內效應。垂體TSH分泌受循環中FT3，FT4和垂體促甲狀腺細胞內T4轉換至T3的負反饋調節控制。T3是代謝上有活性碘甲腺原氨酸。游離甲狀腺激素(T4和T3)增加抑制垂體TSH分泌，而T4和T3水平降低導致垂體TSH釋放增加。TSH分泌也受TRH影響，這是由下丘腦合成的三個氨基酸肽。TRH釋放至下丘腦和垂體之間門脈系統，與垂體前葉促甲狀腺細胞上的特異TRH受體結合，引起TSH系列釋放。雖然甲狀腺激素對TRH合成和釋放起作用，但精確的機制仍不清。

　　約20%循環中T3由甲狀腺產生，其余80%主要來自肝臟，由T4的外環脫碘(5'D-Ⅰ)轉換產生。T4的內環單脫碘酶[5-脫碘酶(5D-Ⅲ)]同樣可發生于肝內和肝外，產生3，3'，5'-T3(反T3或rT3)。這些碘甲腺原氨酸代謝活性小，但存在于正常人的血清中和極小量在甲狀腺球蛋白內。約99%rT3是在周圍組織T4內環脫碘產生。在許多情況出現rT3增加，此時T3水平降低是因為外環5'D-Ⅰ活性降低(如慢性肝病，腎病，急性和慢性病，饑餓和碳水化合物缺乏)。rT3增高主要是因為外環(5'D-Ⅰ)活性降低，明顯減少了rT3的清除。這些慢性病因此導致活性激素(T3)產生減少和由于清除減少而rT3增高。T3產生降低可能是機體對疾病的適應性反應。

　　甲狀腺激素效應

　　甲狀腺激素有兩個主要生理效應：(1)實際上在機體每一組織中增加蛋白質合成。[T3和T4進入細胞(這些T3來自循環和細胞內T4到T3轉換)與核受體松散結合，影響mRNA形成。](2)增加Na+-K+-ATP酶(鈉泵)活性而增加O2消耗，主要在與基礎O2消耗有關組織(即肝，腎，心和骨骼肌)，增加Na+-K+-ATP酶活性是繼發于這些酶合成增加，因此氧耗增加大概也與甲狀腺激素核結合有關。然而T3對線粒體的直接效應未能排除，雖然T4本身可以有生物活性，但T3認為是活性甲狀腺激素。

　　甲狀腺功能的實驗室檢查

　　測定血清TSH

　　測血清TSH是決定甲狀腺功能障礙的最好方法。測定結果正常，基本排除甲狀腺功能亢進或甲狀腺功能減退，除非是繼發于TSH分泌腫瘤甲狀腺功能亢進或垂體對甲狀腺激素不敏感和有些因下丘腦和垂體病引起的中樞性甲狀腺功能減退癥病人。這些病將在下文做簡要討論。血清TSH水平也可診斷亞臨床甲狀腺功能亢進(TSH被抑制)和亞臨床甲狀腺功能減退(TSH增高)綜合征，兩者均有正常T4，FT4和T3，FT3水平。

　　最新血清TSH測定用免疫測定試驗方法，此方法遠較第一代放射免疫試驗敏感和準確。TSH敏感性有助于極低或不能測出的甲狀腺功能亢進和有些低正常水平疾病之間的鑒別，如正常甲狀腺功能病態綜合征(見下)。第二代免疫測定試驗(IEMAs，IFMAs和ICMAs)敏感性達0.1～0.2mu/L。第三代(某些ICMAs)敏感性達0.01～0.02mu/L。正在發展的第四代試驗敏感性近0.001～0.002mu/L。

　　總血清T4(TT4)測定

　　用同位素免疫試驗(IRMA)或非同位素標記是最常用測試，包括酶(免疫酶測試，IEMA)，熒光(免疫熒光測試，IFMA)或化學發光物質(免疫化學光測試，ICMA)。雖然近乎全部T4與蛋白結合，但免疫測試是測定TT4，即結合和游離T4。這些測試簡單，廉價，便捷。TT4是直接測定T4，不受污染非T4碘的影響。然而血清結合蛋白改變可引起總T4相應變化，即使從生理上活性T4未改變。因此病人生理上可以正常，而有異常TT4水 平。

　　甲狀腺結合球蛋白(TBG)增加最常見于妊娠，雌激素治療或口服避孕藥和急性肝炎。TBG也可因遺傳性X連鎖異常而增加。醫學 全在.線提供www.med126.com

　　TBG減少主要是由于合成代謝類固醇，包括睪酮和過量皮質類固醇。TBG也可遺傳性減少。最后，大劑量藥物，像苯妥英鈉和阿司匹林及其衍生物，可置換TBG結合點上的T4，從而造成假性總T4降低。

　　直接測定FT4

　　因為游離甲狀腺激素在周圍組織，直接測定FT4可免于TT4水平解釋錯誤。TT4水平受結合蛋白影響，因此血清FT4水平能較TT4更為準確診斷甲狀腺功能情況。直接測定FT4最準確的是平衡透析法，該方法耗時，費用高，技術要求也高，大多數商用實驗室不能提供。這一方法使結合與游離激素分開。測定血清FT4的金標準是含有125I-T4血清夜間平衡透析法。FT4的百分率計算公式是：FT4(%)=透析液中總計數/血清總125I-T4計數X總T4濃度。在藥箱上有最簡單的轉換公式;FT4在透析液里經免疫試驗測定。

　　間接估計FT4

　　這些測定容易提供且比較簡單，和前述直接測定FT4相比，結果甚為相符。指數法需要兩個獨立試驗，一個是測定TT4，另一個是測定甲狀腺激素的結合比或T3樹脂吸附情況。然后，FT4指數用TT4和TBG水平，甲狀腺激素結合比或T3樹脂吸附計算。然后用TT4和TBG水平，甲狀腺激素結合比或T3樹脂吸附計算游離T4指數。指數直接與FT4成比例。免疫試驗法與平衡透析法直接測定FT4作比較進行了標準化，因此報告結果是絕對單位(ng/dl或pmol/l)。兩個最常用方法是T4類似物作二步和一步免疫試驗。這些試驗并非完全不受結合蛋白或血清中導致TT4假性增高或降低的那些物質的影響。

　　測定血清TT3和FT3

　　因T3與TBG緊密結合(雖比T4少10倍)，但不是與轉甲狀腺蛋白結合。TT3測定和以上測定TT4同樣方法，也受血清TBG改變和那些作用于TBG結合的那些藥物的影響。測定血清中FT3水平與上述直接和間接測定T4方法相同。

　　TRH試驗

　　合成TRH500μg靜脈推注前，后測定TSH。正常情況下，TSH水平有5～25μu/ml快速上升，峰值在30分鐘，120分鐘恢復正常。原發性甲狀腺功能減退上升過高。繼發于垂體病變的甲狀腺功能減退，缺乏或損害TSH對TRH的反應。TRH貯備缺乏，而有正常垂體貯備的下丘腦病病人，通常對TRH有正常TSH釋放，雖然釋放延遲和延長，導致釋放時間改變。甲狀腺功能亢進病人，即使注射TRH，TSH釋放仍然被抑制，因為增高FT4和FT3產生促甲狀腺細胞抑制效應。然而，用最新TSH試驗診斷甲狀腺功能罕見需TRH試驗，因為基礎TSH與TSH對TRH反應成正比。

　　甲狀腺自身抗體測定

　　抗甲狀腺過氧化酶抗體，較少抗甲狀腺球蛋白抗體，幾乎見于所有橋本甲狀腺炎病人。格雷夫斯(Graves)病通常可檢出甲狀腺過氧化酶抗體。這兩種抗體一般用酶免疫試驗測定;甲狀腺過氧化酶自身抗體取代了以前柔酸紅細胞凝集法測定甲狀腺抗微粒體自身抗體。格雷夫斯病甲狀腺功能亢進是由甲狀腺濾泡細胞上TSH受體自身抗體(TRAb)引起。測定TRAb一般采用兩種方法。TSH結合抑制試驗測定血清IgG抑制125I-TSH結合溶解TSH受體能力。甲狀腺興奮抗體試驗是測定這些IgG在不同生物學系統興奮cAMP產生或125I吸取能力，即離體甲狀腺細胞單層培養，培養鼠甲狀腺濾泡細胞(FRTL-5)或人，豬甲狀腺細胞。最后，自身免疫甲狀腺病人可以有抗T4和T3自身抗體，可以影響T4和T3測定，但幾乎沒有臨床意義。

　　甲狀腺球蛋白測定

　　甲狀腺是碘化高分子量糖蛋白的唯一來源，正常人容易被檢出，非毒性和毒性甲狀腺腫大病人常增高。血清甲狀腺球蛋白主要用于評估用 131I或不用131I次全或全切除分化甲狀腺癌病人。正常或增高血清甲狀腺球蛋白表示有正常或惡性殘余甲狀腺組織存在于服LT4抑制TSH劑量或停用LT4的 病人中。目前免疫測定試驗和放射免疫試驗測定血清甲狀腺球蛋白的主要問題是甲狀腺球蛋白抗體存在，通常導致血清球蛋白低估。

　　放射性碘吸取試驗

　　這一試驗的缺點是價高，費時，病人不方便。選用同位素123I，使病人接受放射最少。對甲狀腺功能亢進鑒別診斷的意義在下文討論。甲狀腺123I吸取隨著碘攝入有很大變動，如病人進食過量碘，吸取123I降低。吸取123I有助于計算治療甲狀腺功能亢進131I劑量。

　　甲狀腺掃描

　　用放射性碘或99锝掃描并非常規。用于顯示甲狀腺異常結構和評估結節性甲狀腺病(特別是孤立結節)的功能狀態，即是熱結節或是冷結節。