【文獻解讀】甲狀腺激素與甲狀腺功能測試的干擾因素解析
發布日期:
2024-12-27
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01
背景和目的



甲狀腺影響人體的新陳代謝、成長發育、心血管健康、神經系統、消化系統等多個方面。甲狀腺功能的異常(如甲狀腺功能亢進或減退)會導致一系列健康問題,因此保持甲狀腺的正常功能對整體健康至關重要。現代醫學中,甲狀腺功能檢測是評估甲狀腺健康的重要工具。然而,許多因素可能干擾甲狀腺功能檢測的結果,其中甲狀腺激素本身就是一個重要的干擾因素。本文將基于《Thyroid Hormones and Interference in Thyroid Function Tests: A Review》一文,探討甲狀腺激素對甲狀腺功能檢測的影響。



02
甲狀腺激素



甲狀腺位于頸部,是一個重要的內分泌腺體,主要負責合成和分泌甲狀腺激素。在內分泌系統中,甲狀腺激素的合成和調節對維持機體的代謝穩態至關重要。甲狀腺激素主要包括甲狀腺素或四氫甲狀腺原氨酸(T4)和三碘甲腺原氨酸(T3),它們通過甲狀腺激素結合蛋白(THBP)在血液中循環。正常情況下,甲狀腺激素的分泌受到下丘腦-垂體-甲狀腺軸的精細調控。正常成年人的甲狀腺每天產生約90 μg甲狀腺素和不到10 μg三碘甲狀腺原氨酸(碘甲狀腺原氨酸)。一些組織,尤其是肝臟,將低于50%的T4轉化為T3。日常T3的分泌大部分來自T4的外周5′-脫碘,而不是直接的腺體分泌。甲狀腺激素與血漿蛋白緊密結合,尤其是T4與T3相比。這就解釋了為什么它的半衰期很長,T4的半衰期是8天,T3的半衰期只有一天左右。甲狀腺激素的核受體活性比T4更有利于T3的結合,這合理地解釋了T3起效快、生物學強度高的原因(Bilder, 2014; Shim, Chong, & Lee, 2017)。

【文獻解讀】甲狀腺激素與甲狀腺功能測試的干擾因素解析

圖一甲狀腺過氧化物酶催化甲狀腺球蛋白合成甲狀腺激素及甲狀腺素的區域選擇性脫碘示意圖(DEBASISH MANNA, GOURIPRASANNA ROY, & MUGESH, 2013)


03
甲狀腺激素的合成與功能



甲狀腺激素的合成過程:甲狀腺細胞通過合成甲狀腺球蛋白為甲狀腺激素前體,并通過碘轉運體從血液中攝取碘離子,兩者結合形成單碘甲狀腺原氨酸(MIT)和雙碘甲狀腺原氨酸(DIT)。合成的T3和T4以甲狀腺球蛋白復合物的形式儲存在甲狀腺內。在需要時,甲狀腺激素被釋放到血液中,進入循環?(DEBASISH MANNA et al., 2013)。T3與T4的結合和釋放主要依賴于血漿蛋白,尤其是甲狀腺素結合球蛋白(TBG)和轉甲狀腺素(TTR)。在體內,游離甲狀腺激素(FT4和FT3)僅占極小比例,但其生物活性卻顯著高于結合型激素(EDET, OMON, AGWU, EZE, & NWIGUBE, 2024)。


04
甲狀腺功能



甲狀腺激素在基礎代謝、蛋白質合成、脂質代謝和碳水化合物代謝等方面發揮重要作用。此外,甲狀腺激素還影響兒童的生長發育和成人的生育能力。甲狀腺激素的生理功能不僅僅局限于代謝調節,還包括對中樞神經系統的影響、呼吸中樞的刺激以及肌肉纖維的發育等。


05
甲狀腺功能異常的表現



甲狀腺功能減退癥(甲減):表現為體重增加、疲勞、心動過緩、不耐寒和便秘。甲減分為原發性,繼發性和第三期?(Shahid, Ashraf, & Sharma, 2024)。原發性甲狀腺功能減退癥,甲狀腺產生的甲狀腺激素減少導致TSH代償性增加。在繼發性甲狀腺功能減退中,垂體功能紊亂導致TSH釋放減少,T3和T4水平降低,而下丘腦功能紊亂導致三期甲狀腺功能減退,導致TRH水平降低,TSH水平降低,T3/T4水平降低。Graves疾病和Hashimoto甲狀腺炎分別是由甲狀腺功能亢進和甲狀腺功能減退引起的?(Shahidet al., 2023)。

甲狀腺功能亢進癥(甲亢):表現為體重減輕、不耐熱、腹瀉、手顫和肌肉無力。甲亢可導致T3和T4的過量產生,并伴有代償性TSH的降低。此外,促甲狀腺腺瘤可導致TSH產生失調,導致T3和T4水平升高。


06
甲狀腺功能檢測的常見方法



臨床上,甲狀腺功能的評估主要依賴于血清中甲狀腺激素(TH)、促甲狀腺激素(TSH)、游離T4(FT4)和游離T3(FT3)的水平。TSH由垂體前葉分泌,受下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)調節。檢查甲狀腺異常的首選測試是TSH和FT4檢驗?(Paczkowskaet al., 2020)。確定異常情況是源自甲狀腺本身(原發性異常)、垂體(繼發性異常)還是下丘腦(三級)。游離T4可以作為血清T3水平的平替指標?(EDET et al., 2024)。通常T4水平是最后一個出現異常的,因為上游過程產生TSH和T4,并通過自身消耗來維持可用的T3水平。正常情況下,T4和T3的水平通過負反饋機制調節TSH的分泌。當甲狀腺功能減退時,TSH水平會升高,而在甲狀腺功能亢進的情況下,TSH水平則會降低。這些檢測有助于診斷甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退等疾病。然而,結果的準確性可能受到多種因素的影響。


07
影響甲狀腺功能測試的干擾因素



甲狀腺功能測試的準確性可能受到多種因素的干擾,這些干擾因素可分為內源性和外源性兩類?(Braunstein, 2022)。

1. 內源性干擾因素


血清成分異常:高膽固醇血癥、溶血和異常蛋白質可能導致測試結果偏差。生物素影響:生物素是一種水溶性維生素,過量攝入可干擾免疫分析,導致假陽性或假陰性結果。內源性激素波動:甲狀腺激素水平本身存在生理波動,尤其是在不同的生理狀態(如妊娠、應激)下,這可能導致檢測結果的變化。

2. 外源性干擾因素


外源性甲狀腺激素:患者在接受甲狀腺激素替代治療時,外源性激素的攝入可能導致血清中T3和T4水平升高,從而干擾檢測結果。

藥物干擾:某些藥物(如激素替代療法)可能影響甲狀腺激素的代謝和分泌,導致檢測結果不準確。

交叉反應:外源性激素或藥物、激素異構體和亞基復雜激素蛋白相互作用的存在可能與檢測方法中的抗原發生交叉反應,影響結果的解讀。

3.實驗室分析干擾


甲狀腺功能的研究主要通過檢測游離甲狀腺激素和促甲狀腺激素水平進行。抗體Fab片段的抗原結合位點與抗原分子的特異性決定因子之間的結合或結合活性產生抗原-抗體復合物(Ag-Ab)(Paczkowskaet al., 2020)。免疫化學技術的出現、不同標記物的應用以及測試方法的不斷改進,極大地提高了對促甲狀腺激素的分析檢測靈敏度,但也引入了潛在的干擾因素。

抗體的非特異性結合:抗原-抗體結合的性質可能導致假陽性或假陰性結果。抗原-抗體結合基于抗原的性狀和結構,而不是化學反應性。由于非共價鍵的性質,大多數情況下,抗原-抗體相互作用是靜態的。抗體可變區的大小和在配體上的識別模式,代表免疫分析的一個弱點,因為分析物與其它化學成分之間的差異非常微小。

高劑量鉤效應:在高濃度樣本中,抗原可能與抗體結合不良,導致測量結果低于實際水平(Vashist and Luong, 2018)。

分析試劑的干擾:自身抗體、異嗜抗體、生物素、抗鏈球菌溶血素抗體、抗鏈親和素和抗釕抗體等。



08
如何提高檢測的準確性



為了提高甲狀腺功能檢測的準確性,建議采取以下措施:

  • 詳細病史:醫生在進行甲狀腺功能檢測前,應詳細詢問患者的病史,包括藥物使用情況和任何可能影響甲狀腺功能的因素。

  • 合理時機:選擇合適的時間進行檢測,例如在藥物使用后一定時間再進行檢測,以減少外源性激素的影響。

  • 多項檢測:結合多項甲狀腺功能檢測結果,綜合評估患者的甲狀腺健康狀況,而不僅僅依賴單一指標。



結論


甲狀腺激素在甲狀腺功能檢測中扮演著重要的角色,影響甲狀腺功能測試結果的因素也相對多樣。因此,了解其可能的干擾因素對于準確診斷甲狀腺疾病至關重要。臨床醫生在解讀甲狀腺功能測試時,需綜合考慮患者的病史、藥物使用情況及其他可能的干擾因素,以確保診斷的準確性。隨著技術的進步,免疫測定方法的靈敏度不斷提高,但實驗室干擾仍然是一個不可忽視的問題,必須在臨床實踐中給予足夠重視。



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參考文獻:

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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