Cell：黄鹏翔/江建森团队揭开甲状腺激素的大脑转运之谜

甲状腺激素向大脑的充分输送对于正常的神经发育至关重要。MCT8 和 OATP1C1 这两种溶质载体转运蛋白介导了甲状腺激素穿过血脑屏障（BBB）进入中枢神经系统（CNS）。

MCT8 突变会导致艾伦-赫恩登-达德利综合征（AHDS），这是一种 X 连锁隐性遗传病，其特征为神经发育障碍和外周甲状腺功能亢进，而 OATP1C1 缺乏则与大脑代谢降低和进行性神经退行性病变有关。

2025 年 7 月 17 日，贝勒医学院黄鹏翔研究员、美国国立卫生研究院国家心肺血液研究所江建森研究员作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：Structural insights into brain thyroid hormone transport via MCT8 and OATP1C1 的研究论文。

该研究通过对 MCT8 和 OATP1C1 的结构解析，揭示了甲状腺素跨膜转运到大脑的机制。

在这项最新研究中，研究团队解析了 MCT8 和 OATP1C1 结合活性甲状腺激素三碘甲腺原氨酸（T3）及其前体激素甲状腺素（T4）的冷冻电镜（cryo-EM）结构，分辨率分别为 2.9 Å 和 2.3 Å。

结合功能实验，研究团队进一步阐明了二者独特的甲状腺激素识别与转运机制，并解释了疾病相关突变的致病机理。尽管细胞外变构位点在溶质载体转运蛋白中并不常见，但该研究在 OATP1C1 中发现了一个此类位点。

该研究的核心发现：

• MCT8 的冷冻电镜结构揭示了其对甲状腺激素的高转运特异性；

• OATP1C1 的冷冻电镜结构揭示了其选择性转运甲状腺素的机制；

• OATP1C1 存在一个保守且出乎意料的细胞外调节位点；

• 雌酮-3-葡糖苷酸（E1G）通过与该位点结合，变构抑制 OATP1C1。

总的来说，这些发现揭示了甲状腺激素跨膜转运的关键机制——这一过程在发育与疾病中具有基础性作用。