甲狀腺激素向大腦的充分輸送對于正常的神經(jīng)發(fā)育至關重要。MCT8 和 OATP1C1 這兩種溶質(zhì)載體轉(zhuǎn)運蛋白介導了甲狀腺激素穿過血腦屏障（BBB）進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）。
MCT8 突變會導致艾倫-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，而 OATP1C1 缺乏則與大腦代謝降低和進行性神經(jīng)退行性病變有關。
2025 年 7 月 17 日，貝勒醫(yī)學院黃鵬翔研究員、美國國立衛(wèi)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，在國際頂尖學術期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Structural insights into brain thyroid hormone transport via MCT8 and OATP1C1 的研究論文。
該研究通過對 MCT8 和 OATP1C1 的結構解析，揭示了甲狀腺素跨膜轉(zhuǎn)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。
結合功能實驗，研究團隊進一步闡明了二者獨特的甲狀腺激素識別與轉(zhuǎn)運機制，并解釋了疾病相關突變的致病機理。盡管細胞外變構位點在溶質(zhì)載體轉(zhuǎn)運蛋白中并不常見，但該研究在 OATP1C1 中發(fā)現(xiàn)了一個此類位點。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
MCT8 的冷凍電鏡結構揭示了其對甲狀腺激素的高轉(zhuǎn)運特異性；
OATP1C1 的冷凍電鏡結構揭示了其選擇性轉(zhuǎn)運甲狀腺素的機制；
OATP1C1 存在一個保守且出乎意料的細胞外調(diào)節(jié)位點；
雌酮-3-葡糖苷酸（E1G）通過與該位點結合，變構抑制 OATP1C1。
總的來說，這些發(fā)現(xiàn)揭示了甲狀腺激素跨膜轉(zhuǎn)運的關鍵機制--這一過程在發(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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