下列那一路徑之活化，被認為是生理性肥大（physiologic hypertrophy）中最重要的機制？

本題觀念：

本題考點在於心臟肥大（Cardiac Hypertrophy）的分子機制，特別是區分「生理性肥大」與「病理性肥大」的訊息傳遞路徑差異。這是病理學與生理學中的核心觀念。

• 生理性肥大 (Physiologic Hypertrophy)：常見於運動員（Athlete's heart）或懷孕婦女。特徵是心肌細胞變大，但心臟功能正常或增強，且無明顯的纖維化或細胞凋亡。
• 病理性肥大 (Pathologic Hypertrophy)：常見於高血壓或瓣膜疾病。特徵是伴隨間質纖維化、細胞凋亡、胎兒基因（Fetal gene）再表現，最終可能導致心衰竭。

選項分析

• A. PI3K/AKT 路徑 (正确答案)：

  • 機制：生理性肥大主要由生長因子（如 IGF-1）刺激 PI3K (Phosphoinositide 3-kinase) / AKT (Protein Kinase B) 路徑所驅動。
  • 理由：根據權威病理學教科書（如 Robbins）及多項心臟生理研究，IGF-1 結合受體後活化 PI3K/AKT 路徑，促進蛋白質合成與細胞生長，但不會活化導致細胞凋亡或病理性重塑的下游分子。此路徑被公認為生理性肥大最重要的機制。

• B. Bax/Bcl-2 路徑：

  • 機制：這是調控 細胞凋亡 (Apoptosis) 的核心路徑。Bax 是促凋亡蛋白，Bcl-2 是抗凋亡蛋白。
  • 理由：雖然病理性肥大後期會涉及細胞凋亡，但在「生理性肥大」的形成機制中，這不是主要的驅動路徑（生理性肥大通常不涉及細胞死亡）。

• C. EGFR/RAS/RAF 路徑：

  • 機制：這屬於 MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase) 訊息傳遞路徑的一部分。
  • 理由：這類路徑通常與 G-protein coupled receptors (GPCRs) 下游的訊號有關（由 Angiotensin II, Endothelin-1 等驅動）。MAPK 路徑（包含 RAS-RAF-MEK-ERK）的過度活化較常與病理性肥大及心肌重塑（remodeling）有關。

• D. Wnt/β-catenin 路徑：

  • 機制：主要參與胚胎發育、細胞增殖及組織修復。
  • 理由：在成體心臟中，Wnt 訊號異常通常與病理性的纖維化或肥大反應有關，並非生理性肥大的主要特徵路徑。

答案解析

根據病理學共識，心臟肥大的分子機制可二分為：

1. 生理性 (Physiologic)：主要由機械性伸展及生長因子 (IGF-1) 觸發，透過 PI3K/AKT 路徑傳遞訊號。
2. 病理性 (Pathologic)：主要由神經體液因子 (Angiotensin II, Endothelin-1, Norepinephrine) 作用於 GPCR，透過 Gq-PLC-PKC 及 MAPK 路徑傳遞訊號。

因此，題目詢問「生理性肥大最重要的機制」，答案為 A。

核心知識點

考生應對比記憶以下兩大路徑：

1. 生理性肥大 (Physiologic)：
   • 刺激源：運動、懷孕 (IGF-1)。
   • 關鍵路徑：PI3K / AKT / mTOR。
   • 結果：心功能正常/增強，無纖維化。
2. 病理性肥大 (Pathologic)：
   • 刺激源：高血壓、瓣膜疾病 (Ang II, ET-1, NE)。
   • 關鍵路徑：GPCR (Gq) / MAPK / PKC / Calcineurin-NFAT。
   • 結果：心功能下降，伴隨纖維化、細胞凋亡、Fetal gene (如 ANP, BNP, $\beta$-MHC) 再表現。

參考資料

1. Mechanisms of physiological and pathological cardiac hypertrophy - NIH
2. Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, Chapter 3: Cellular Responses to Stress and Toxic Insults - Hypertrophy
3. The IGF1-PI3K-Akt Signaling Pathway in Mediating Exercise-Induced Cardiac Hypertrophy and Protection