114年:醫學二(2)
若不小心吃到了一份被沙門氏菌( Salmonella enterica )污染的沙拉,出現了腹瀉的反應,下列何者最有可能是首先辨識並對該病原體產生反應的身體部位?
A脾臟
B胸腺
C腸黏膜相關淋巴組織
D肝臟
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是黏膜免疫系統(Mucosal Immune System)的功能,特別是針對腸道致病菌(如沙門氏菌 Salmonella enterica)的入侵路徑與免疫辨識機制。核心概念在於理解病原體如何從腸道管腔進入宿主組織,以及哪個免疫組織最先接觸並啟動防禦反應。
選項分析:
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(A) 脾臟 (Spleen):
- 錯誤。脾臟是次級淋巴器官,主要負責過濾血液中的病原體和老化紅血球。在沙門氏菌感染的過程中,脾臟通常是在細菌突破腸道屏障、進入血液循環(菌血症)後才會參與免疫反應。因此,它不是「首先」辨識病原體的部位。
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(B) 胸腺 (Thymus):
- 錯誤。胸腺是初級淋巴器官,主要功能是T細胞的發育與成熟場所,而非直接參與周邊組織對急性感染的初期免疫應答。
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(C) 腸黏膜相關淋巴組織 (Gut-associated lymphoid tissue, GALT):
- 正確。沙門氏菌經口攝入後,會抵達小腸。腸道黏膜表面存在特殊的M細胞(Microfold cells),這些細胞位於**培氏斑(Peyer's patches)**的濾泡關聯上皮中。M細胞的主要功能是進行抗原取樣(Antigen sampling),將管腔內的細菌(如沙門氏菌)轉運至下方的淋巴組織。
- GALT(包含培氏斑、孤立淋巴濾泡等)中的樹突細胞(Dendritic cells)和巨噬細胞會在此處首先辨識細菌的PAMPs(病原體相關分子模式),並啟動發炎反應與後續的適應性免疫。因此,GALT是身體最先辨識並對該病原體產生反應的部位。
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(D) 肝臟 (Liver):
- 錯誤。肝臟透過門靜脈接收來自腸道的血液,其中的庫弗氏細胞(Kupffer cells)確實負責清除來自腸道的細菌。然而,這發生在細菌已經穿過腸黏膜屏障並進入血管之後。在時序上,腸黏膜相關淋巴組織(GALT)的反應早於肝臟。
答案解析:
沙門氏菌(Salmonella enterica)是一種經口傳染的病原體。當受污染的食物進入消化道後,細菌首先接觸的是腸道黏膜。在小腸迴腸末端,沙門氏菌會利用其第三型分泌系統(Type III Secretion System, T3SS)入侵腸上皮細胞,特別是偏好侵入覆蓋在培氏斑(Peyer's patches)上的M細胞。
M細胞會將細菌轉運(Transcytosis)穿過上皮層,使其進入下方的腸黏膜相關淋巴組織(GALT)。在這裡,駐紮的免疫細胞(如巨噬細胞、樹突細胞、T細胞和B細胞)會立即辨識病原體並啟動免疫反應(如分泌細胞激素 IL-1β, IL-18 等),這也是導致後續腹瀉等發炎反應的起點。由於GALT位於感染的最前線,因此是首先辨識並反應的部位。
核心知識點:
- GALT (Gut-Associated Lymphoid Tissue):腸道免疫的第一道防線,包含培氏斑(Peyer's patches)、腸繫膜淋巴結(MLN)及上皮間淋巴球(IELs)。
- M細胞 (Microfold cells):位於培氏斑上方的特殊上皮細胞,負責抗原取樣,將管腔內的抗原或病原體(如沙門氏菌、志賀氏菌)轉運給下方的免疫細胞。
- 沙門氏菌致病機轉:
- 路徑:攝入 M細胞/上皮細胞入侵 GALT (巨噬細胞吞噬) 腸繫膜淋巴結 脾/肝 (全身性傳播)。
- 關鍵:沙門氏菌利用 T3SS (SPI-1) 引發膜皺褶(membrane ruffling)以利入侵。
參考資料:
- Salmonella Exploits Caspase-1 to Colonize Peyer's Patches in a Murine Typhoid Model - PMC
- Protective host immune responses to Salmonella infection - PMC
- Gut-associated lymphoid tissue - Wikipedia