甲狀腺是人體最大的內(nèi)分泌腺體，位于咽喉下側，氣管二側，左右二葉約20克，不僅調(diào)節(jié)全身的新陳代謝，也和正常的生長發(fā)育有關。

甲狀腺內(nèi)含有許多的球形中空濾泡，濾泡周圍有一層細胞，稱為濾泡細胞(Follicularcells)，負責制造甲狀腺激素，包括四碘甲狀腺素(Thyroxine；T4)及三碘甲狀腺素(Triiodothyronine；T3)。

甲狀腺在TSH的刺激下將T3和T4釋放到血中，進入血流的T3、T4會立即和血漿蛋白結合，形成結合態(tài)的甲狀腺素在血流中運送。這些結合的蛋白質最主要的是「甲狀腺結合球蛋白」(Thyroxinebindingglobulin；簡稱TBG)，其余少數(shù)和前白蛋白(prealbumin)及白蛋白(albumin)結合。下文中所有的TBG均泛指全部的結合蛋白。

分泌到血中的甲狀腺素是由甲狀腺軸線----「下視丘-腦下腺-甲狀腺」所控制，下視丘分泌TRH調(diào)節(jié)腦下腺對TSH的分泌，TSH又刺激甲狀腺分泌T4、T3，血中T4、T3的濃度會產(chǎn)生負回饋效應抑制TRH和TSH的分泌，但此項負回饋機制只有游離的T3和T4可執(zhí)行。

T4和T3

甲狀腺分泌的甲狀腺素中，絕大部份是T4，T3只占很少的比例。分泌到血流中的T4有99.95%和TBG結合，剩下0.05%左右沒有和蛋白質結合的稱之為游離型T4(FreeT4)，這些極少量的freeT4才真正具有生理活性，能執(zhí)行甲狀腺素的功能。反而大部份與蛋白質結合的T4并不具有生理功能，而蛋白質的用途有如倉庫般暫時將T4儲存起來。因此測定血中的totalT4遠不及freeT4來得有意義，但迄今totalT4依然在臨床上廣為使用，可能是測定方便，價格低廉的原故吧。

T4和TBG的結合能力很強，因此血中TBG濃度發(fā)生變化時，常造成totalT4的濃度跟著改變。健康人的TBG通常會維持在恒定狀態(tài)，不會隨便改變，但某些非甲狀腺疾病的狀態(tài)，如懷孕、雌激素治療、口服避孕藥、急性間歇性紫質沉著癥(acuteintermittentporphyria)等，會造成TBG濃度上升，使得totalT4也跟著異常上升。還有些情形可能造成血中TBG濃度下降，包括腎臟病、肝病、惡性腫瘤、肢端肥大癥、使用雄性素及類固醇治療等，使得totalT4跟著下降。上述二種狀態(tài)所測得的totalT4并不能反應出真正的甲狀腺功能，反而容易造成誤判。也因為如此，totalT4在甲狀腺疾病的診斷方面并不算是優(yōu)良的指標。

體內(nèi)的T3只有20%是直接由甲狀腺制造分泌，80%是在組織中由T4脫去一個碘轉換而來，因此T4可說是T3的前趨物。分泌到血中的T3有99.7%和TBG結合，另外0.3%左右未和蛋白質結合的部份稱之為游離型的T3(freeT3)，這些極少數(shù)游離的freeT3具有超強的生理活性，能主宰大部份的甲狀腺功能。雖然T3的總量只占血清中甲狀腺素的5%左右，但它所產(chǎn)生的生理代謝活性遠大于T4，主要原因有：

1.T3和TBG之間的結合能力不如T4那么強，因此較容易轉換成游離狀態(tài)。

2.T3的半衰期短，較能反應身體實際狀況。

3.T3能達到血流交換速率較慢的組織，作用面積較為寬廣。

臨床上采用T3來評估甲狀腺功能具有下列優(yōu)點：

1.甲狀腺功能發(fā)生改變時，T3通常較早反應出來。

2.能有效診斷甲狀腺毒癥(thyrotoxicosis)的發(fā)生(通常只有T3和freeT3上升，T4經(jīng)常是正常的)。

3.甲狀腺亢進治療的患者，T3能快速有效的反應治療成效。

4.T3雖然也會像T4一樣受到TBG濃度的改變而產(chǎn)生變化，但由于T3和TBG的結合能力較弱，受影響的程度不像T4那么大。

T3一直被認為是甲狀腺功能亢進的優(yōu)良指針，但在甲狀腺功能低下方面，屬于特異性較差的項目。因為年紀大的人、活動力低的人(如久臥病床)、營養(yǎng)狀態(tài)不佳的人，血清T3的濃度經(jīng)常是偏低的。這些情形屬于生理反應，而非病理狀態(tài)。除非甲狀腺功能嚴重低下，T3出現(xiàn)了極低的數(shù)值可明顯辨別外，其余生理性低下與病理性低下之間不容易單獨以T3來區(qū)分。

FreeT3和FreeT4

由上面簡介可知，totalT4和T3容易受TBG的影響而產(chǎn)生變化，T3雖沒有T4嚴重，但T3在特殊的生理狀態(tài)下常會發(fā)生偏低情形，因此嚴格來說，totalT4和T3不見得是診斷甲狀腺功能的最佳選擇。醫(yī)學界很早就知道真正左右甲狀腺功能的是游離甲狀腺素---FreeT3和FreeT4，直接定量二者應是最佳選擇，但由于極其微量，以往的檢驗技術難以精確定量，因此發(fā)展出利用totalT4和T3uptake來計算FreeT4index，藉以間接評估游離甲狀腺素的多少，當然這樣的評估方法特異性較差。隨著科技的進步，放射免疫分析法(RIA)開發(fā)出FreeT4的定量套組，但由于RIA設備并不普遍，使用率較低。直到近十年，化學冷光分析儀器開始普及，F(xiàn)reeT4及FreeT3可經(jīng)由各廠牌的儀器精確定量出來，增加了臨床診斷的正確性。

血中游離甲狀腺素的多少和TBG結合的飽和程度有關，TBG結合了愈多的T4、T3(也就是TBG愈飽和)，就可能有愈多的T4、T3游離出來。反之，TBG飽和度愈差(尚可結合的空位愈多)，游離態(tài)的甲狀腺素可能就愈少。但由于人體的甲狀腺素功能決定于游離態(tài)的多少而非總量的多少，因此身體會設法改變甲狀腺素的總量來維護血中游離態(tài)的穩(wěn)定。例如當非甲狀腺因素導致TBG增加時，TBG的結合空位變多了，會吸引更多游離態(tài)的T4、T3與之結合，若果真如此，游離態(tài)甲狀腺素變少了，可能造成甲狀腺功能低下。身體為避免此情形發(fā)生，會令甲狀腺釋放更多的T4，將TBG的空位適當填補，以維持游離甲狀腺素的衡定。這樣的反應使得TotalT4上升了，但FreeT4和FreeT3還是維持在正常范圍。

因此，測定FreeT4和FreeT3的最大用途在于能排除甲狀腺結合球蛋白變化所引起的totalT4及T3的升降，區(qū)分出真正的甲狀腺疾病或僅是生理性的異常。其判讀原則如下：

甲狀腺功能亢進：T3、T4上升，F(xiàn)reeT3、FreeT4也上升。

甲狀腺功能低下：T3、T4下降，F(xiàn)reeT3、FreeT4也降低。

非甲狀腺因素引起的TBG異常：T3、T4異常，F(xiàn)reeT3、FreeT4正常。

由于FreeT3和FreeT4是控制甲狀腺功能的真正物質，且不受TBG變化的影響，因此直接測定二者最能清楚反應甲狀腺目前的狀態(tài)。目前許多醫(yī)師改以FreeT4、FreeT3及TSH三項來取代以往的甲狀腺常規(guī)套組T4、T3、TSH。