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115年:(醫檢)免疫病毒(1)

有關細胞與病毒培養之敘述，下列何者錯誤？

A初代細胞不適合作為臨床常規病毒感染的細胞
B初代細胞培養次數有限
CMRC-5細胞是屬於二倍體細胞（ diploid cells ）
D同一種病毒對不同細胞的感染能力相近

詳細解析

本題觀念：

本題主要測驗考生對於病毒培養（Viral Culture）中所使用的細胞類型（初代細胞、二倍體細胞、連續細胞株）之特性，以及**病毒嗜性（Viral Tropism）**的基本原理。

選項分析

  • A. 初代細胞不適合作為臨床常規病毒感染的細胞 (此敘述通常被視為「正確」)

    • 分析：初代細胞（Primary cells，如原代猴腎細胞 PMK）雖然對多種病毒具有高度敏感性，常被視為分離病毒的黃金標準（Gold Standard），但它們存在顯著的缺點，使其在現代「常規」臨床檢驗室中較不理想或逐漸被取代。
    • 理由：
      1. 來源困難且昂貴：需反覆從動物組織中製備，成本高。
      2. 品質不一：不同批次的動物組織可能存在差異。
      3. 潛在汙染：初代細胞可能帶有動物來源的內源性病毒（如猴泡沫病毒）。
      4. 壽命短：無法無限繼代，需不斷重新購買或製備。
    • 因此，相較於可無限繁殖且品質穩定的連續細胞株（Continuous cell lines），初代細胞在「常規、大量」的臨床操作上確實有其侷限性與不便性。

  • B. 初代細胞培養次數有限 (此敘述正確)

    • 分析：初代細胞是直接從生物組織中經酵素消化分離出來的細胞。它們保留了正常的染色體核型（Diplod），但尚未發生轉形（Transformation），因此受限於海弗里克極限（Hayflick limit），在體外培養皿中只能分裂有限次數（通常僅能傳代 1~2 次或極少次數）就會老化死亡，無法無限繼代。

  • C. MRC-5細胞是屬於二倍體細胞（ diploid cells ） (此敘述正確)

    • 分析：MRC-5 是一種源自人類男性胎兒肺部的纖維母細胞（Fibroblast）。它們屬於半連續細胞株（Semicontinuous cell strains）或稱為人類二倍體細胞（Human Diploid Cells）。
    • 特徵：這類細胞保有正常的雙套染色體（2n=46），對許多病毒（如 CMV、VZV、HSV、Rhinovirus）敏感，但壽命有限，通常僅能繼代約 50 代左右。

  • D. 同一種病毒對不同細胞的感染能力相近 (此敘述錯誤)

    • 分析：這是本題最明顯的錯誤。病毒感染細胞具有高度的特異性（Specificity）與嗜性（Tropism）。
    • 理由：
      1. 受體分佈：病毒進入細胞通常需要特定的表面受體（Receptor）。不同種類的細胞表現的受體不同。例如：流感病毒偏好具唾液酸受體的細胞（如 MDCK 或 PMK），而 HIV 偏好 CD4+ T細胞。
      2. 細胞內環境：即使病毒能進入，細胞內的酵素與轉錄因子也必須支持病毒複製。
    • 結論：同一種病毒對不同細胞系的感染能力差異極大（從完全不感染到高複製力皆有），絕非「相近」。臨床病毒學正是利用這種差異，透過「細胞鑑別盤（Cell panel）」來初步鑑定病毒種類。

答案解析

正確答案為 D。

病毒感染的第一步是與宿主細胞表面的特定受體結合，這種特性稱為「病毒嗜性（Viral Tropism）」。不同的細胞株（如 MDCK、Vero、Hep-2、MRC-5）源自不同的物種與組織，其表面受體與細胞內轉錄環境截然不同。因此，特定病毒通常只能感染特定的細胞，或在不同細胞上的複製效率有天壤之別（例如 Cytomegalovirus 主要感染二倍體纖維母細胞，而在上皮細胞株中通常不生長）。故選項 D 敘述「感染能力相近」嚴重違反病毒學基本原理。

核心知識點

考生應複習臨床病毒學中常見的細胞培養類型及其適用病毒：

  1. 初代細胞 (Primary Cells)：

    • 來源：直接取自活體組織（如 PMK、Rabbit Kidney）。
    • 特點：敏感度最高（尤其是 PMK 對流感、副流感病毒），但壽命最短（有限繼代）、成本高、可能有內源性病毒。
    • 染色體：正常二倍體。

  2. 二倍體細胞株 (Diploid Cell Strains)：

    • 代表：MRC-5、WI-38（皆為人類胚胎肺纖維母細胞）。
    • 特點：壽命有限（約 50 代），主要用於培養 CMV、VZV、HSV、Rhinovirus。
    • 染色體：正常二倍體。

  3. 連續細胞株 (Continuous Cell Lines)：

    • 代表：HeLa (子宮頸癌)、Hep-2 (喉癌)、Vero (猴腎)、MDCK (狗腎)、A549 (肺癌)。
    • 特點：癌細胞或轉形細胞，可無限繼代，操作容易，成本低。
    • 染色體：異常（Heteroploid/Aneuploid）。
    • 應用：HSV, RSV, Adenovirus, Enterovirus, Influenza (MDCK)。

參考資料

  1. ATCC: MRC-5 Cell Line Characteristics
  2. Virology Online: Cell Culture Types in Diagnostic Virology
  3. Sigma-Aldrich: Primary Cells vs Cell Lines
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