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甲状腺激素是甲状腺分泌的激素的统称，包括T 4 、T 3 和rT 3 。T 4 、T 3 是两种有生物活性的甲状腺激素；而rT 3 则无明显生物活性。T 4 就是甲状腺素，又名四碘甲状腺原氨酸，是甲状腺分泌的主要激素。T 3 又名三碘甲状腺原氨酸，少量由甲状腺分泌，绝大多数是由T 4 在外周组织中，脱掉一个碘原子形成的。rT 3 又名反三碘甲状腺原氨酸，是由T 4 转化而成的，正常情况下量极少。T 4 、T 3 和rT 3 ，都是含碘的酪氨酸衍生物，统称甲状腺激素。一般来说，由于rT 3 无生物活性，只有T 4 、T 3 具有生理活性，故甲状腺激素通常多指T 4 和T 3 ，而甲状腺素则只是T 4 。rT 3 虽然也是含碘酪氨酸衍生物，由于没有生物活性，故常被省略。rT 3 在对某些疾病诊断时有鉴别诊断价值。
由于甲状腺素（T 4 ）是甲状腺分泌的主要激素，在大多数情况下，T 4 又是T 3 和rT 3 的来源和前身，故在统称甲状腺激素时，人们又习惯简称为甲状腺素，扩大了甲状腺素的含义。但是在分析甲状腺功能报告单，或使用甲状腺激素药物治疗时，一定要明确，甲状腺激素与甲状腺素是有区别的，甲状腺片和甲状腺素片也是不同的。前者含有多种甲状腺激素，后者则只有T 4 。
正常人甲状腺每日分泌的甲状腺激素中，T 4 占绝大部分，T 3 的含量很少。甲状腺素（T 4 ）通过血液循环到达周围组织，在外周组织（肾脏、骨骼肌、心脏等）中脱碘，一部分转变成T 3 ，这是血液中T 3 的主要来源。一般情况下，成人甲状腺每日分泌77～110微克T 4 ，其在血液中浓度为103.2～109.65纳摩/升（每分升8～8.5微克）。T 3 每日分泌量仅为6微克，血液中浓度很低，为90～190纳克/升。但T 3 的生物活性是T 4 的3～5倍，是体内甲状腺激素发挥作用的主要形式。
在甲状腺激素的全部生理作用中，T 3 的作用占65%；T 4 的作用占35%。而50%的T 3 是由T 4 脱碘而来。从这个角度看，T 4 又可以被看做是T 3 的前身。T 4 经过脱碘，变成了生物活性更强的T 3 。而rT 3 主要也是在外周组织中由T 4 脱碘产生，甲状腺也分泌微量rT 3 。正常情况下T 4 转变为rT 3 的量极少，但在重病或者是饥饿状态下，T 4 转变成T 3 的过程发生障碍，此时T 4 转变成rT 3 的量就会增多，rT 3 能抑制或对抗T 4 的耗氧或生热作用，这样就有利于机体减少能量的消耗，在不利的条件下保护自己的生存。在食物缺碘时，甲状腺也可直接增加T 3 的产量，提高T 3 /T 4 比例，以保证甲状腺激素的生物效应不减少，还可节约碘原料的消耗。
总之，甲状腺素T 4 ，是甲状腺分泌的一种主要激素，同时也是大部分T 3 和rT 3 在外周组织产生的来源和前身。而甲状腺激素，则是包括T 4 、T 3 和rT 3 在内的所有甲状腺分泌的具有生理意义的含碘酪氨酸衍生物。这三种甲状腺激素的生物活性有很大不同，其在血液中含量也随疾病的不同而有不同的变化，临床可通过一些检测项目的检查，为甲状腺疾病提供诊断的证据。
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