第一型干擾素(interferon)α及β做為抗病毒藥物,最主要是抑制病毒複製的下列何項步驟?
詳細解析
本題觀念:
第一型干擾素(Type I Interferon, IFN-α/β)的抗病毒機制並非直接殺死病毒,而是透過結合細胞表面的受體(IFNAR),啟動 JAK-STAT 訊息傳遞路徑,進而在細胞核內誘導數百種 干擾素刺激基因(Interferon-Stimulated Genes, ISGs) 的表現,使細胞進入「抗病毒狀態(Antiviral State)」。在這些 ISGs 中,最經典且具廣效性的機制主要針對抑制病毒蛋白質的合成與降解病毒核酸。
選項分析
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A. 病毒的入侵 (Viral entry): 雖然部分 ISGs(如 IFITM 家族蛋白)可以阻止病毒進入細胞或阻止病毒膜與內體膜融合,但這並非干擾素最廣為人知或最主要的通用機制。
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B. 病毒轉錄 (Viral transcription): 某些 ISGs(如 Mx 蛋白)確實可以干擾病毒的核蛋白運輸或聚合酶功能,進而抑制轉錄(例如對流感病毒)。然而,相比於直接阻斷蛋白質轉譯(這會同時停止病毒酶和結構蛋白的產生),轉錄抑制通常被視為較特定於某些病毒種類的機制。
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C. 病毒蛋白質合成 (Viral protein synthesis): (正確答案) 這是干擾素最強效且經典的抗病毒途徑。主要透過以下兩種關鍵酵素達成:
- PKR (Protein Kinase R, 蛋白激酶 R):當 PKR 偵測到病毒的雙股 RNA (dsRNA) 時會被活化,進而磷酸化轉譯起始因子 eIF-2α。被磷酸化的 eIF-2α 無法啟動轉譯作用,導致宿主細胞內的所有蛋白質合成(包括病毒蛋白)全面停擺。
- OAS/RNase L 系統:2'-5' 寡腺苷酸合成酶 (OAS) 被活化後,會活化 RNase L,後者會降解細胞內的 mRNA 和 rRNA,進一步阻斷蛋白質合成。 因此,抑制蛋白質合成是干擾素最核心且最廣效的抗病毒步驟。
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D. 病毒的組裝 (Viral assembly): 部分 ISGs(如 Tetherin/BST-2)主要是在病毒複製週期的最後階段抑制病毒的「釋放(Release)」而非組裝,且這通常被視為輔助機制。
答案解析
第一型干擾素(IFN-α/β)誘導產生的抗病毒蛋白中,PKR(透過磷酸化 eIF-2α 抑制轉譯)與 RNase L(降解 mRNA)是教科書中最強調的機制。這兩者的共同結果就是強烈抑制病毒蛋白質的合成,從而阻斷病毒複製。雖然干擾素能影響病毒週期的多個階段,但在國考與醫學藥理學教學中,「抑制蛋白質合成(轉譯)」是其最主要且最具代表性的藥理作用。
核心知識點
- 作用機轉:IFN-α/β 結合 IFNAR JAK-STAT 路徑 表現 ISGs。
- 關鍵抗病毒蛋白 (ISGs):
- PKR:磷酸化 eIF-2α 抑制蛋白質合成 (Translation inhibition)。
- 2'-5' OAS / RNase L:降解病毒 mRNA 抑制蛋白質合成。
- Mx proteins:干擾病毒核蛋白運輸或轉錄(如 Influenza)。
- 臨床應用:IFN-α 常用於治療 B 型肝炎 (HBV)、C 型肝炎 (HCV) 及某些癌症(如卡波西氏肉瘤、CML);IFN-β 則用於多發性硬化症 (Multiple Sclerosis)。