脊椎动物具有完整的甲状腺(thyroid gland)腺体。正常成人的甲状腺形如“H”,分为左右两个侧叶,中间以峡部相连,大多数人尚有一舌状突出的锥状叶(峡部向上伸展形成)。甲状腺分泌甲状腺激素(thyroid hormones,TH),主要调节体内的各种代谢并影响机体的生长和发育。另外,在滤泡上皮旁或滤泡间质中的滤泡旁细胞(明亮细胞,C细胞)分泌降钙素(calcitonin,CT),主要调节骨矿物质代谢。
正常甲状腺随吞咽移动而不能窥见
甲状腺的两个侧叶贴附于喉下部和气管上部的前面,上达甲状软骨中部,下抵第6气管软骨环。峡部多位于第2~4气管软骨环前方,向上伸出锥状叶,有时可达舌骨(下图)。正常甲状腺重20~30g,女性的甲状腺稍大于男性。侧叶长4~5cm,宽1~2cm,厚2~3cm。左右两叶基本对称,但右叶稍高于左叶。甲状腺的形态可有变异,峡部缺如者约占7%,有锥状叶者约占70%。甲状腺外的纤维囊包裹甲状腺并伸入腺体内,将腺体分为大小不等的小叶。囊外有颈深筋膜包绕,侧叶与环状软骨间有结缔组织相连;吞咽时,甲状腺随喉向上下移动。但正常情况下,甲状腺即使在吞咽动作时亦不能窥见。
甲状腺的常见形态与变异
注:A~D为常见的甲状腺形态。左、右两叶以峡部相连,多数有锥状叶,但锥状叶可发源于左叶、右叶或峡部,无锥状叶者的峡部发育良好。E~H为少见的甲状腺形态(约占7%),可伴或不伴有锥状叶
甲状舌管未闭形成甲状舌骨囊肿
从系统发生学(phylogenetics)看,甲状腺与胃肠有密切联系。和甲状腺一样,唾液腺及胃腺也能浓聚碘,但这些腺体浓聚碘的能力小,且不受TSH的调节。
甲状腺起源于胚胎鳃肠(原肠)。人胚第4周时,前外侧壁出现4对突起,形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ鳃囊(咽囊)。甲状腺原基发生于第Ⅰ、Ⅱ鳃囊的中部。最先表现为咽头壁肥厚,继而形成支囊(diverticulum)。支囊伸展并下降至第6气管软骨前,在其前端分成两叶。甲状腺原基发育移行过程中,甲状舌管和咽腔接连,此管于第6周开始退化,闭锁后遗留有舌管盲孔残迹。如出生时甲状舌管未闭,则沿该管形成副甲状腺、锥状叶、囊肿或瘘管,称为甲状舌骨囊肿(cyst thyroglossal),或在胸骨上部皮肤开口而导致正中颈瘘(center fistula cervicalis)。
胎儿于1~10周形成甲状腺,一般通过胎盘的D3脱碘酶作用而避免母体过量T4的影响;10~14周时,成熟的胎儿产生TSH;14~16周开始产生胎儿T4,在D2的作用下,从T4生成T3;18~22周时分泌T4进入胎儿血液循环。
胚胎发育异常引起甲状腺异位
胚胎发育至20~30mm时,可见周边有上皮滤泡(epithelial follicles);至60~80mm时,滤泡中央出现胶质滴;至150mm时,滤泡数目急剧增多,逐渐形成甲状腺腺体,滤泡腔的胶质滴逐渐聚集成胶质体。在胚胎发生期,甲状腺除上皮细胞和间质细胞外,还有与上皮细胞紧挨或散布于间质的滤泡旁细胞(parafollicular cells;C细胞,C cells)。
异位甲状腺(迷走甲状腺,aberrant thyroid)可发生于甲状腺下降途径中的任何部位,其中以锥状叶最常见,约占50%,前纵隔甲状腺次之,可发展为胸骨后甲状腺肿(substernal goiter),且多与颈部甲状腺相连。其他少见的异位甲状腺可位于后纵隔、舌下和卵巢等处。如切除仅有的异位甲状腺组织,可导致永久性甲减。
滤泡细胞形态反映甲状腺功能状况
甲状腺的基本组织结构和功能单位是甲状腺滤泡。滤泡呈球形,直径15~500μm,滤泡腔内含胶质体,外周为一层排列较整齐的上皮细胞,称为甲状腺滤泡细胞(follicular cells)或腺细胞(glandular cells),其高度依甲状腺功能状态而变化。功能亢进时呈柱状,线粒体集聚于近滤泡腔的胞质膜顶端,并可见空泡。功能静止时呈扁平状,胞核位于基底部。胶质内贮存有滤泡细胞分泌的甲状腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)。在正常情况下,贮存的TH可供应3个月左右的代谢需要。滤泡细胞旁有少量体积较大的滤泡旁细胞(C细胞)。
电镜下,甲状腺滤泡上皮细胞呈立方形、扁平形或矮柱状。细胞膜厚约7nm,两相邻细胞的间隙宽约15nm,可见桥粒小体(desmosome)及缝隙连接(gap junction),顶缘处的细胞间隙还有闭锁堤连接。滤泡上皮的顶部呈圆顶状,可见许多微绒毛,高约0.35μm,宽0.07μm。基底膜厚约40nm,与毛细血管基底膜相邻,毛细血管内皮层的微孔直径约45nm,并与滤泡上皮细胞的基底膜接触。胞质内的线粒体发达,多位于核周;粗面内质网分布于整个细胞中,内质网与高尔基复合体相通。高尔基复合体多位于细胞核与细胞顶部之间,含分泌颗粒。溶酶体亦多分布于此区域,圆形或椭圆形,电子密度高。胶质滴多为圆形,电子密度低,边缘整齐。细胞核圆形,可见核孔。核染色质多,可见核仁,常位于核内近中心处。