很多报道显示精神分裂症中存在不同的甲状腺异常，但未明确其在精神分裂症病因学和治疗结局中的作用。在这些报道中，仅有少数研究考虑将甲状腺激素作为增效剂，与抗精神病药物联用。2015年5月发表在《Case Rep Psychiatry.》的一篇病例报告报道了一位甲状腺功能正常、氯氮平耐药的难治性偏狂型精神分裂症患者，向氯氮平中添加左旋甲状腺素后症状改善，一旦停用左旋甲状腺素精神病症状便再次出现。尽管此发现需要在对照临床试验中进行确认，但研究者旨在讨论此发现潜在的可能的假设机制。

该患者是一名25岁无业、单身、难治性精神分裂症女性患者，曾两次入院（23岁和24岁时）。

患者入院时确诊难治性偏狂型精神分裂症，逐渐增加氯氮平使用剂量，直到600 mg/天。6周后，她更加平静，焦虑和攻击行为更少，睡眠质量改善且食欲增加。但是，她依然发生回避社交、受迫害和关系妄想以及幻视。尽管药物依从性良好，但出院后4个月精神不正常持续存在。后来，患甲状腺功能减退的母亲在医院不知情的情况下，建议患者向氯氮平中添加左旋甲状腺素（0.1 mg/天）。这样治疗两周后，幻觉和妄想完全消退，且患者的社会关系改善。医院知晓后，建议停用左旋甲状腺素，并对其进行标准甲状腺检查。停用左旋甲状腺素约3周后，精神病症状逐渐再现（尽管依然在服用氯氮平）。患者再次经历幻觉和妄想。

再次进行甲状腺检查，结果如下（参考值范围见括号内）：促甲状腺激素（TSH）=3.5（0.2–4.3） μIU/mL，游离甲状腺素（T4）=1（0.7–1.25）ng/dL，总T4=8.6（5.1–14.1）μg/dL，游离三碘甲状腺氨酸（T3）=3.5（2.4–4.2）pg/mL，总T3=1（0.5–2.2）ng/mL，抗甲状腺过氧化物酶抗体=23（＜35）IU/mL。在内分泌学会诊中，患者的甲状腺状态也被报告为正常。考虑到正常的检查结果，为患者开具ECT。但是，在医生不知情的情况下，患者再次向氯氮平（600 mg/天）中添加左旋甲状腺素（0.1 mg/天），而非ECT。两周后精神病症状消失，在1年随访期中未复发。再次开始联合服用左旋甲状腺素后6和12个月，进行的甲状腺检查也在参考值范围内（第6个月，TSH=1（0.2–4.3）μIU/mL，总T4=10.6（5.1–14.1）μg/dL，总T3=0.8（0.5–2.2）ng/mL；第12个月，TSH=1.4（0.2–4.3）μIU/mL，总T4=9.5（5.1–14.1）μg/dL，总T3=1.3（0.5–2.2）ng/mL）。

约30–36%的慢性精神分裂症患者甲状腺检查异常，但在临床术语中，他们甲状腺机能正常。在成功的精神分裂症治疗后，这些异常可能消失，也可能与对抗精神病药物的治疗反应相关。例如，已观察到慢性精神分裂症患者中，更高的T3血清水平与他们更好的认知功能及更低的锥体束外药物副作用相关。也看到，治疗前T4水平与疾病严重程度正相关。尽管研究结果是矛盾的，但大多数病例治疗前总以及游离T4增加，治疗后他们变正常。

据研究者查询，鲜有精神分裂症中加用甲状腺激素的报道：其中一个病例中，患者每周使用左旋甲状腺素，导致依从性增加。但是，可观察到古老的精神分裂症治疗中甲状腺激素的使用，在出现抗精神病药物之前，偶然的高剂量（尤其T3），甲状腺机能亢进不是副作用。这些观察表明，尽管甲状腺正常，但患者可能没有良好的甲状腺功能（原因很多），这可能导致对氯氮平反应不充分。不过这个解释仅仅是假设，基于此领域中存在的一些报道，仍需进一步精确的研究。

有报道显示，难治性双向情感障碍中加用左旋甲状腺素产生积极效果，尤其是以其快速循环形式和在双向抑郁中，且尤其是超治疗剂量。由于双向情感障碍和精神分裂症之间的遗传相关性，这些发现或体现了甲状腺激素在难治性精神分裂症治疗管理中可能的作用的进一步证据。