114年:醫學二(2)
有關輪狀病毒( rotaviruses )的特色,下列敘述何者最不適當?
A是一個雙股 RNA(double-stranded RNA )病毒
B被蛋白酶降解後形成的 intermediate subviral particle (ISVP)不具感染力
C基因體( genome)由多段的 RNA組成
D對腸胃道環境的耐受性很高
詳細解析
本題觀念:
本題主要考查輪狀病毒 (Rotavirus) 的基礎病毒學特性,特別是其基因體結構、對環境的耐受性,以及蛋白酶 (Protease) 在其感染過程中的關鍵活化作用。
選項分析
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A. 是一個雙股 RNA(double-stranded RNA )病毒 (正確)
- 輪狀病毒屬於呼腸孤病毒科 (Reoviridae),其特徵就是擁有分段的雙股 RNA (dsRNA) 基因體。這是該病毒科的定義性特徵。
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B. 被蛋白酶降解後形成的 intermediate subviral particle (ISVP)不具感染力 (最不適當 / 錯誤)
- 這是本題的正確答案。
- 觀念糾正:事實上,輪狀病毒的感染力極度依賴腸道中的蛋白酶 (如 Trypsin)。
- 機制:輪狀病毒剛釋放時為完整的三層顆粒 (Triple-layered particle, TLP),此時感染力較低。在腸道環境中,外殼蛋白 VP4 會被蛋白酶 (Protease) 切割成 VP5* 和 VP8*。這個過程稱為**「活化」(Activation)** 或 「啟動」(Priming)。
- 結論:經過蛋白酶切割後的病毒顆粒,其結構發生改變 (類似於 Reovirus 的 ISVP 概念,但在輪狀病毒通常稱為 Activated TLP),這使得病毒能夠穿透細胞膜進入宿主細胞。因此,蛋白酶處理後的病毒顆粒是「具感染力」的,甚至是感染所「必需」的。選項敘述剛好相反。
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C. 基因體( genome)由多段的 RNA組成 (正確)
- 輪狀病毒的基因體由 11 個片段 (segments) 的 dsRNA 組成。這種分段特性使得不同株的輪狀病毒在共同感染時能夠發生基因重組 (Reassortment),產生新的病毒株 (這也是其演化和疫苗逃脫的機制之一)。
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D. 對腸胃道環境的耐受性很高 (正確)
- 作為一種經由糞口途徑傳播的腸胃道病毒,輪狀病毒演化出對腸道嚴苛環境的高度抵抗力。它耐酸 (能通過胃酸)、耐膽鹽,並且如前所述,甚至利用腸道中的蛋白酶來活化自己。它是一種無套膜 (non-enveloped) 病毒,這也增加了其在環境中的穩定性。
答案解析
選項 B 最不適當。 輪狀病毒的經典特徵之一是**「蛋白酶增強感染力」**。腸道中的胰蛋白酶 (Trypsin) 會切割病毒外殼蛋白 VP4,使其構型改變,從而具備穿透細胞膜的能力。若未經蛋白酶切割,病毒的感染效率極低。選項 B 聲稱蛋白酶降解後形成的顆粒「不具感染力」,與事實完全相反。
核心知識點
考生應掌握 Reoviridae (呼腸孤病毒科) 及 Rotavirus (輪狀病毒) 的以下重點:
- 結構:無套膜、二十面體、三層衣殼 (Triple-layered capsid)。
- 基因體:雙股 RNA (dsRNA)、分段 (Segmented, 11段) -> 易發生基因重組。
- 複製:在細胞質的病毒質 (Viroplasm) 中進行,自帶 RNA 聚合酶。
- 致病機轉:
- NSP4 蛋白:病毒編碼的腸毒素 (Enterotoxin),會增加細胞內鈣離子濃度,導致分泌性腹瀉。
- VP4 切割:Trypsin 切割 VP4 (成 VP5* + VP8*) 是病毒活化及感染的關鍵步驟。
- 疫苗:目前主要使用口服減毒活疫苗 (如 Rotarix, RotaTeq),利用其分段基因特性開發 (重組株)。
參考資料
- ViralZone - Rotavirus: 確認為 dsRNA、11 片段基因體。
- CDC Pink Book - Rotavirus: 確認其環境耐受性及傳播途徑。
- Medical Microbiology (Murray et al.): 章節關於 Reoviruses,詳述 VP4 切割與感染力的關係。
- Estes MK, et al. Proteolytic enhancement of rotavirus infectivity: molecular mechanisms. J Virol. 1981. (經典文獻證明蛋白酶增強感染力)