甲狀腺激素向大腦的充分輸送對于正常的神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。MCT8 和 OATP1C1 這兩種溶質(zhì)載體轉運蛋白介導了甲狀腺激素穿過(guò)血腦屏障（BBB）進(jìn)入中樞神經(jīng)系統（CNS）。
MCT8 突變會(huì )導致艾倫-赫恩登-達德利綜合征（AHDS），這是一種 X 連鎖隱性遺傳病，其特征為神經(jīng)發(fā)育障礙和外周甲狀腺功能亢進(jìn)，而 OATP1C1 缺乏則與大腦代謝降低和進(jìn)行性神經(jīng)退行性病變有關(guān)。
2025 年 7 月 17 日，貝勒醫學(xué)院黃鵬翔研究員、美國國立衛生研究院國家心肺血液研究所江建森研究員作為共同通訊作者，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Structural insights into brain thyroid hormone transport via MCT8 and OATP1C1 的研究論文。
該研究通過(guò)對 MCT8 和 OATP1C1 的結構解析，揭示了甲狀腺素跨膜轉運到大腦的機制。
在這項最新研究中，研究團隊解析了 MCT8 和 OATP1C1 結合活性甲狀腺激素三碘甲腺原氨酸（T3）及其前體激素甲狀腺素（T4）的冷凍電鏡（cryo-EM）結構，分辨率分別為 2.9 Å 和 2.3 Å。
結合功能實(shí)驗，研究團隊進(jìn)一步闡明了二者獨特的甲狀腺激素識別與轉運機制，并解釋了疾病相關(guān)突變的致病機理。盡管細胞外變構位點(diǎn)在溶質(zhì)載體轉運蛋白中并不常見(jiàn)，但該研究在 OATP1C1 中發(fā)現了一個(gè)此類(lèi)位點(diǎn)。
該研究的核心發(fā)現：
MCT8 的冷凍電鏡結構揭示了其對甲狀腺激素的高轉運特異性；
OATP1C1 的冷凍電鏡結構揭示了其選擇性轉運甲狀腺素的機制；
OATP1C1 存在一個(gè)保守且出乎意料的細胞外調節位點(diǎn)；
雌酮-3-葡糖苷酸（E1G）通過(guò)與該位點(diǎn)結合，變構抑制 OATP1C1。
總的來(lái)說(shuō)，這些發(fā)現揭示了甲狀腺激素跨膜轉運的關(guān)鍵機制--這一過(guò)程在發(fā)育與疾病中具有基礎性作用。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00734-2
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