HPT轴与HPO轴的相互关系

下丘脑TRH主要作用为促进垂体TSH的合成和释放，此外，TRH还可以促进垂体前叶细胞合成和分泌泌乳素（PRL），也影响卵泡刺激素（FSH）的释放。甲状腺功能异常影响性激素代谢，引起月经异常从而影响生育。

由于hCG与TSH的生物同源性，hCG发挥了较弱的促甲状腺活性，孕期hCG对母亲甲状腺有一定的刺激作用。结果将增加甲状腺激素的分泌，同时甲状腺的体积也增大。由于甲状腺激素的分泌增加，TSH反馈性降低。而随着孕中晚期hCG相应下降，TSH值也有所上升。

甲状腺激素可直接作用于卵巢，也可通过对垂体促性腺激素的作用间接影响卵巢。在体外T ₄ 可提高促性腺激素的黄体生成作用，促进颗粒细胞分泌孕激素。人类颗粒细胞表达甲状腺激素受体（TR）α1、β ₁ 、β ₂ ，人卵巢间质表达TR，人卵母细胞和卵泡丘细胞也表达TR，在黄体细胞上发现T ₃ 结合位点。T ₃ 可协同FSH刺激颗粒细胞分化，调节颗粒细胞增生，提示甲状腺激素广泛直接作用于卵巢细胞。

甲状腺激素还可影响机体促性腺激素分泌，间接影响卵泡成熟和排卵。目前研究发现甲状腺激素在卵母细胞生理中起重要作用。受精成功和囊胚形成均需要一定的促性腺激素和甲状腺素。