下列那兩個激素與甲促素（ thyroid-stimulating hormone ）具有相同的 alpha蛋白次單元（ subunit）？

本題觀念：醣蛋白激素家族的結構特性 (Glycoprotein Hormones Structure)

本題考查的核心觀念是腦下垂體醣蛋白激素 (Glycoprotein hormones) 的分子結構。 人體中有四種主要的醣蛋白激素，它們在結構上由兩個次單元組成，分別是非共價鍵結合的 $\alpha$ 次單元 (alpha subunit) 與 $\beta$ 次單元 (beta subunit)：

1. 相同的 $\alpha$ 次單元：這四種激素共用完全相同（identical）的 $\alpha$ 蛋白次單元（由 CGA 基因編碼，含 92 個胺基酸）。
2. 獨特的 $\beta$ 次單元：每種激素擁有獨特的 $\beta$ 次單元，這決定了激素的生物特異性（specificity）與受體結合能力。

這四種激素分別是：

• 甲促素 (TSH)
• 黃體生成素 (LH)
• 濾泡刺激素 (FSH)
• 人類絨毛膜性腺激素 (hCG)

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選項分析

• A. 生長激素（Growth hormone, GH）與泌乳素（Prolactin, PRL）

  • 錯誤。
  • GH 與 PRL 屬於生長激素-泌乳素家族 (Somatomammotropin family)。它們是單鏈多胜肽 (single-chain polypeptides)，具有相似的三級結構（螺旋束結構），但並非由 $\alpha$ 與 $\beta$ 次單元組成，與 TSH 的結構完全不同。

• B. 腎皮促素（Adrenocorticotropic hormone, ACTH）與濾泡刺激素（FSH）

  • 錯誤。
  • FSH 是醣蛋白激素，確實與 TSH 擁有相同的 $\alpha$ 次單元。
  • 然而，ACTH 是由腦下垂體前葉的 前腦啡黑細胞促素 (POMC) 切割而來的多胜肽鏈 (39 個胺基酸)，不具備 $\alpha$/$\beta$ 次單元結構。

• C. 抗利尿激素（Antidiuretic hormone, ADH）與催產素（Oxytocin）

  • 錯誤。
  • 這兩者是由下視丘製造、腦下垂體後葉分泌的九胜肽 (Nonapeptides)。它們彼此結構非常相似（僅兩個胺基酸不同），但與 TSH 的醣蛋白結構無關。

• D. 黃體生成素（Luteinizing hormone, LH）與人類絨毛性腺刺激素（Human chorionic gonadotropin, hCG）

  • 正確。
  • LH、hCG、FSH 與 TSH 同屬於醣蛋白激素家族。
  • LH 與 hCG (以及 FSH) 皆與 TSH 共用完全相同的 $\alpha$ 次單元。因此，選項 D 中的兩個激素均符合題目要求。

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答案解析

正確答案為 D。 TSH、LH、FSH 與 hCG 被稱為醣蛋白激素家族 (Glycoprotein hormone family)。它們的共同特徵是擁有相同的 $\alpha$ 次單元。生理功能的差異由各自獨特的 $\beta$ 次單元決定。因此，與 TSH 具有相同 $\alpha$ 次單元的激素即為 LH、FSH 與 hCG。選項 D 包含了其中的兩個 (LH 與 hCG)。

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核心知識點

1. 醣蛋白激素家族 (Glycoprotein Hormones)：
   • 成員：TSH, LH, FSH, hCG。
   • 結構：共用 $\alpha$-subunit；獨特 $\beta$-subunit (決定功能)。
2. 臨床相關性 (Cross-reactivity)：
   • 由於 $\alpha$ 次單元相同且 $\beta$ 次單元有部分同源性，高濃度的 hCG (如懷孕初期或滋養層細胞腫瘤) 可與 TSH 受體 產生交叉反應，導致暫時性的妊娠甲狀腺功能亢進 (Gestational transient thyrotoxicosis)。
   • 這是為何懷孕初期 TSH 數值可能會生理性下降的原因。

參考資料

1. Costanzo, L. S. (2018). Physiology (6th ed.). Elsevier. (Chapter 9: Endocrine Physiology).
2. Jameson, J. L., et al. (2018). Harrison's Principles of Internal Medicine (20th ed.). McGraw-Hill Education. (Section: Disorders of the Anterior Pituitary and Hypothalamus).
3. StatPearls - Thyroid Stimulating Hormone