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第44卷第4期 朱浩，王晓东. 甲状腺与脂肪组织间相互作用研究进展［J］.
2024年4月 南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（04）：567-572 ·569 ·

状腺素与肾上腺素具有协同作用，肾上腺素β3 受 在对线粒体功能及脂肪组织表型变化的影响上。甲
体的激活可增加胞内环磷酸腺苷（cyclic adenosine 亢鼠线粒体蛋白的水平升高，线粒体生成速率大于
monophosphate，cAMP）的水平 ［18］ ，这一作用与甲状 清除速率，其生成及清除的过程均可被甲状腺素增
［23］
腺素受体（thyroid hormone receptor，TR）α的激活密 强 。脂肪组织按其形态及功能主要分为储能的白
切相关，甲亢时，脂肪细胞肾上腺素受体表达量及 色脂肪、耗能的棕色脂肪及褐色脂肪 ［25］ 。棕色脂肪
敏感性升高 ［19］ ，而甲减患者胞内cAMP水平降低 ［20］ ， 胞内为多腔样小脂滴，且富含线粒体使其颜色呈现
且尽管甲状腺素受体在全身多个脏器均存在表达， 为棕色，高表达解偶联蛋白⁃1（uncoupling protein 1，
TRα仅在包括脂肪组织在内的少数脏器选择性高表 UCP⁃1）及 PR 结 构 域 蛋 白 16（positive regulatory
达 ［21］ ，提示甲状腺素与肾上腺素的协同作用在脂肪 domain containing 16，PRDM16）等标志基因，白色脂
组织代谢中起重要作用。脂肪细胞胞内cAMP水平 肪中散布着少量的褐色脂肪，在寒冷及甲状腺素

升高可激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian 等刺激下褐色脂肪的表型由白色脂肪向棕色脂肪
target of rapamycin，mTOR）从而增加 GLUT1 的合成 转化，线粒体含量及 UCP⁃1 水平升高，称为“棕色
与转移至胞膜的效率，提高脂肪组织对葡萄糖的摄 化” 。甲状腺素通过与受体结合发挥调控基因转
［26］
取能力 ［6，18，22］ 。除糖代谢外，甲状腺素对脂肪组织的 录的作用，促进白色脂肪棕色化 ［21，27］ ，其中TRβ的激
脂质代谢亦具有调控作用，表现为促进脂肪分解及 活与胞内 UCP⁃1 的表达水平密切相关 ［28］ ，UCP⁃1 可
脂肪酸β氧化的同时亦促进脂质合成 ［18］ 。甲亢患者 将氧化呼吸链与电子传递链解偶联，使细胞呼吸产
的能量消耗及脂质β氧化速率提高了70%且与血清 生的能量以热能的形式消耗掉而非生成ATP。除通
游离甲状腺素水平强相关 ［16］ 。甲状腺素可直接作 过直接转录作用增加UCP⁃1的表达促进脂肪组织棕
用于脂肪细胞增加TG 脂肪酶及激素敏感性脂肪酶 色化外，甲状腺素尚可通过促进线粒体生成来增加
的表达，分解TG为脂肪酸。除脂肪动员外，甲状腺 脂肪组织的耗能效率 ［29］ 。甲亢小鼠中细胞色素C氧
素还可刺激脂肪酸β氧化过程的限速酶肉碱棕榈酰 化酶亚基Ⅳ亚型 1（cytochrome C oxidase subunitⅣ
转移酶1（carnitine palmityl transferase1，CPT1）及对脂 isoform 1，COX4I1）、线粒体外膜转位酶 20（translo⁃
肪酸具有转运、激活作用的中长链酰基⁃辅酶A合成 case of outer mitochondrial membrane 20，TOMM20）、
酶1（acyl⁃CoA synthetase long⁃chain family member 1， 电压依赖性阴离子通道蛋白1（voltage dependent anion
ACSL1）的表达 ［23］ ，从而促进脂质分解代谢。甲状腺 channel protein 1，VDAC1）等线粒体蛋白含量升高、
素与肾上腺素轴的协同作用在此过程中起到相当重 线粒体DNA拷贝数增多，提示甲亢时线粒体生成增
要的作用，当去甲肾上腺素与其受体结合后，甲状腺 多 ［23］ ，这与甲状腺素与肾上腺素的协同作用及甲
素促进脂解的作用显著增强 ［24］ ，甲状腺素增加肾上 状腺素的直接作用相关。甲状腺素直接作用于脂
［6］
腺素β受体的表达，经由 cAMP 发挥促脂解作用 。 肪细胞可通过诱导过氧化物酶体增殖受体γ辅激
另外，当脂肪酸β氧化增强，TG 消耗加快时，甲状 活因子α（peroxisome proliferators⁃activated receptor
腺素尚可促进脂质从头合成及脂肪酸酯化，为持 γ coactivator α，Pgc1α）、核呼吸因子 1（nuclear respi⁃
［18，22］
续消耗的脂滴补充“燃料” 。在高碳水饮食 ratory factor 1，Nrf1）及线粒体基因组的表达来促进
时，甲状腺素还可直接刺激脂肪酸合酶、苹果酸 线粒体的生成 ［18］ 。另外，甲减小鼠脂肪细胞中细胞
酶和葡萄糖⁃6⁃磷酸脱氢酶等脂质合成酶的活性，促 色素c氧化酶活性降低，线粒体氧化呼吸功能受损，
进脂肪细胞成脂 。研究表明，TRα突变的小鼠脂 提示甲状腺素对于维持脂肪细胞线粒体的功能具
［6］
肪细胞的成脂能力降低，CCAAT/增强子结合蛋白 有重要作用 ［18］ 。线粒体增多、细胞呼吸增强往往伴

（CCAAT/enhancer binding protein，C/EBP）和PPAR⁃γ 随着活性氧（reactive oxygen species，ROS）的积累，
表达量下降 ［18］ 。这都提示甲状腺素在脂质合成中 然而在甲亢鼠的脂肪组织中却并没有出现明显的
的重要性。总的来说，甲状腺素可提高脂肪组织对 氧化损伤。对此，Yau 等 ［23］ 通过电镜观察发现甲亢
糖的利用能力，促进脂肪分解代谢的同时也促进其 鼠脂肪组织中自噬小体的数量增加，在这些囊泡中
合成代谢。 可以找到线粒体残骸。当用溶酶体抑制剂氯喹抑

1.3 甲状腺素影响脂肪组织能量代谢机制 制甲亢鼠的细胞自噬后，线粒体蛋白 COX4I1 及
除影响脂肪组织物质代谢外，甲状腺素对脂肪 TOMM20含量显著升高。且通过敲除甲亢鼠的自噬
组织的能量代谢也具有重要的调控作用，主要表现 相关蛋白5（autophagy related 5 homolog，ATG5）来抑