蛋白质是构成细胞的基本物质。人体的细胞、组织和器官的主要成分都是由蛋白质组成。生理剂量的甲状腺激素可以促进蛋白质合成，促进生长激素的分泌，并对生长激素发挥作用起到允许和协同作用。生长激素的促进生长发育的作用，也只有在适量的甲状腺激素存在并协助下才能发生其生理效应。没有甲状腺激素的参与，生长激素就不能正常发挥其促进生长的作用。甲状腺激素过多（甲亢）或不足（甲减），都会造成蛋白质的分解加快，或合成减慢，使组成身体的各种有功能的细胞蛋白质减少，患者无力，免疫功能下降。
胎儿、婴幼儿及儿童期甲状腺激素不足，会发生明显的生长发育障碍，脑组织发育障碍，则智力低下；骨组织和神经发育障碍，则终生身材矮小，肢体残疾，聋哑呆傻。这种早期发育障碍一旦发生，则是不可逆的。甲状腺激素过多时（甲亢），由于蛋白质分解过多，也可抑制生长发育。成人甲减时，蛋白质合成分解减慢，体重增加，肌肉无力，细胞间液中黏蛋白堆积，出现黏液性水肿。甲状腺激素分泌过多（甲亢），则会促进蛋白质的分解，肌肉也会消瘦无力。当机体缺乏甲状腺激素（甲减）时，补充甲状腺激素可以促进蛋白质合成，有利于康复；而当体内不缺乏甲状腺激素时，给予过多的甲状腺激素，则会引起蛋白质的消耗，体重下降，身体无力等。社会上有些人利用该激素减肥，是有害于身体健康的。

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