当机体发生甲亢时，体内胆固醇合成增加，但胆固醇分解排泄亦相应增加，由于胆固醇分解排泄大于合成，因而血清胆固醇水平会有所降低。这主要是因为甲状腺激素可促进脂肪合成和降解，但以降解明显。甲状腺功能亢进时，过多的激素增加胆固醇转化为胆酸自胆汁经肠道排出，故血中胆固醇浓度降低，甲低时血胆固醇常增高，主要是由于胆固醇分解代谢减慢，对甘油三酯和磷脂基本也是如此。甲状腺激素也可通过增强腺苷环化酶—cAMP系统的影响和致敏组织对儿茶酚胺、生长素等脂肪动员激素的作用而促进脂肪溶解。
甲亢病人在病情活动期，其血清胆固醇水平往往明显降低，也可以在正常范围的低限水平，当甲亢病情得到控制，血清胆固醇逐渐上升至正常水平。
过去由于对甲状腺功能的检查项目比较少，血清胆固醇测定对诊断甲亢、判断甲亢病情变化有一定的临床价值，因此常作为一种甲状腺功能检查的项目。随着医学科学的发展，对甲状腺功能的检查项目逐渐增多；在当前，血清胆固醇测定已不作为评价甲状腺功能的主要检查项目，只是一种辅助检查。
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