甲状腺激素合成过程中起关键作用的酶是甲状腺过氧化物酶（TPO）。甲状腺过氧化物酶在甲状腺激素的合成过程中起着至关重要的作用，它催化碘化物的氧化和甲状腺球蛋白上酪氨酸残基的碘化，最终形成甲状腺激素T3和T4。甲状腺激素的合成过程包括以下几个关键步骤：甲状腺滤泡细胞摄取碘离子，碘离子在甲状腺过氧化物酶的作用下被氧化为活性碘，活性碘与甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基结合形成单碘酪氨酸（MIT）和二碘酪氨酸（DIT），最后MIT和DIT在甲状腺过氧化物酶的催化下偶联形成T3和T4。甲状腺激素的合成受到下丘脑-垂体-甲状腺轴的调控，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH），TRH刺激垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH作用于甲状腺促进甲状腺激素的合成和释放。甲状腺激素合成过程中任何环节的异常都可能导致甲状腺功能异常，如甲状腺功能亢进或甲状腺功能减退。甲状腺功能亢进时，甲状腺激素合成和分泌过多，常见原因包括Graves病、毒性多结节性甲状腺肿等；甲状腺功能减退时，甲状腺激素合成和分泌不足，常见原因包括桥本甲状腺炎、碘缺乏等。甲状腺功能异常的治疗包括药物治疗、手术治疗和放射性碘治疗，药物治疗常用抗甲状腺药物如甲巯咪唑、丙硫氧嘧啶，甲状腺功能减退时常用甲状腺激素替代治疗如左甲状腺素钠。甲状腺激素合成过程中起关键作用的酶是甲状腺过氧化物酶，它在甲状腺激素的合成过程中起着至关重要的作用，任何环节的异常都可能导致甲状腺功能异常，及时诊断和治疗对于维持甲状腺功能的正常至关重要。