甲状腺功能减退患者中有一些特定的炎症性和氧化相关物，但大多数研究为横断面研究，没有评估治疗中参数的变化。2015年6月发表在《BMC Endocr Disord.》的一项巴西研究旨在探究在甲状腺功能减退患者中，左旋甲状腺素替代治疗对氧化应激（OS）和系统性炎症的影响。
在此项前瞻性、开放标签研究中，纳入17位因桥本氏甲状腺炎最近确诊原发性甲状腺功能减退的患者，他们没有正在服用左旋甲状腺素。在左旋甲状腺素治疗（平均剂量1.5~1.7 μg/kg/day）前、6个月和12个月时，测量以下参数：促甲状腺激素（TSH）、游离甲状腺素（FT4）、高敏C反应蛋白（hs-CRP）、白细胞介素1（IL-1）、IL-6、IL-10、干扰素γ（INF-γ）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、硫代巴比妥反应物（TBARS）、氨基乙酰丙酸脱水酶活性（δ-ALA-D）、非蛋白质和总硫醇（NP-SH和T-SH）组、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和甘油三酯（TG）。使用广义估计方程（GEE）模型分析LRT（在治疗前、6个月和12个月时）对这些变量的作用。在所有分析中，纳入甲状腺功能减退状态（例如，显性或亚临床甲状腺功能减退）作为一个混杂因素。制作一个额外的GEE事后分析来比较时间点。
随时间推移，TSH显著减少（P＜0.0001）（初始水平平均为32.4 μIU/mL，12个月时10.5 μIU/mL）。FT4显著增加（P＜0.0001）（初始水平平均0.8 ng/dL，12个月时2.7 ng/dL）。白细胞介素水平随时间显著变化：IL-10（P＜0.0001）显著增加，IL-1（P＜0.0001）、IL-6（P＜0.0001）、INF-γ（P＜0.0001）和TNF-α（P＜0.0001）显著减少。未观察到hs-CRP随时间的显著差异（P＜0.284）。NP-SH显著减少（P＜0.0001）。
研究观察到，在接受左旋甲状腺素治疗的甲状腺功能减退患者中，炎症情况发生显著变化：促炎性细胞因子减少，抗炎性细胞因子增加。在这些患者中，由于已知慢性炎症、动脉粥样硬化和心血管事件之间的联系，低度慢性炎症的减少或有临床相关性。
