115年:營養營養學(1)
有關營養素及免疫系統的敘述，下列何者錯誤？
A碳水化合物於致病原之免疫辨識及抗原結合，扮演重要作用
B脂肪酸可提供免疫系統能量來源及扮演訊息傳遞的角色
C維生素A、C、D、E有助於維持細胞表皮的完整性，保護組織免於感染
DFe可以促進氧自由基的生成，因此會降低免疫系統的作用
詳細解析
本題觀念：
本題考查營養素在免疫系統中的具體生理功能，特別是巨量營養素（碳水化合物、脂肪酸）與微量營養素（維生素、礦物質）如何影響免疫細胞的代謝、辨識、訊息傳遞及防禦機制。
選項分析
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A. 碳水化合物於致病原之免疫辨識及抗原結合，扮演重要作用 (正確)
- 解析：細胞表面的醣類（Glycans）常與蛋白質或脂質結合形成醣蛋白（Glycoproteins）或醣脂（Glycolipids）。這些結構是免疫辨識的關鍵。例如：
- 病原體辨識：先天免疫系統中的相關受體（如 C-type lectin receptors）能辨識病原體表面的特定醣類結構（如甘露糖）。
- 抗原呈現：許多抗原決定位（Epitopes）包含醣類結構；此外，抗體（如 IgG）與補體系統的交互作用也受其醣基化修飾（Glycosylation）的調控。
- 細胞溝通：白血球在血管內的滾動（Rolling）與移動均依賴選擇素（Selectins）與特定的碳水化合物配體結合。
- 解析：細胞表面的醣類（Glycans）常與蛋白質或脂質結合形成醣蛋白（Glycoproteins）或醣脂（Glycolipids）。這些結構是免疫辨識的關鍵。例如：
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B. 脂肪酸可提供免疫系統能量來源及扮演訊息傳遞的角色 (正確)
- 解析：
- 能量來源：免疫細胞在不同狀態下依賴不同的能量代謝路徑。例如，記憶性 T 細胞（Memory T cells）與調節性 T 細胞（Tregs）主要依賴**脂肪酸氧化（Fatty acid oxidation, FAO）**來產生能量以維持長期的存活與功能。
- 訊息傳遞：多元不飽和脂肪酸（PUFAs）是許多脂質介質（Lipid mediators）的前驅物。例如 Arachidonic acid 可轉化為前列腺素（Prostaglandins）和白三烯（Leukotrienes），調節發炎反應；而 Omega-3 脂肪酸可轉化為 Resolvins，協助發炎的消退。此外，脂肪酸也是細胞膜脂筏（Lipid rafts）的重要成分，影響訊號傳導蛋白的聚集。
- 解析：
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C. 維生素A、C、D、E有助於維持細胞表皮的完整性，保護組織免於感染 (正確)
- 解析：物理屏障是免疫的第一道防線。
- 維生素 A：對維持黏膜上皮細胞（如腸道、呼吸道）的分化與完整性至關重要，缺乏會導致上皮角質化，降低防禦力。
- 維生素 C：促進膠原蛋白合成，維持結締組織與上皮屏障的結構穩固，並具有抗氧化功能。
- 維生素 D：調節上皮細胞緊密連接蛋白（Tight junction proteins）的表現，維持屏障功能，並誘導抗菌胜肽（如 Cathelicidin）的產生。
- 維生素 E：作為細胞膜上的主要脂溶性抗氧化劑，保護細胞膜免受氧化損傷，維持屏障完整。
- 解析：物理屏障是免疫的第一道防線。
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D. Fe可以促進氧自由基的生成，因此會降低免疫系統的作用 (錯誤)
- 解析：此選項的因果邏輯錯誤。
- 事實：鐵（Fe）確實參與芬頓反應（Fenton reaction），促進活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的生成。
- 免疫功能：在免疫系統中，ROS 的生成是防禦機制的一部分，而非單純的有害產物。吞噬細胞（如嗜中性球、巨噬細胞）利用 NADPH 氧化酶產生大量的 ROS（稱為呼吸爆發, Respiratory burst）來殺死被吞噬的病原體。
- 鐵的重要性：鐵是許多重要酵素（如 Myeloperoxidase, Catalase, Ribonucleotide reductase）的輔因子。缺鐵反而會導致免疫功能下降，例如吞噬細胞殺菌能力減弱、T 細胞增生受損。因此，鐵促進 ROS 生成在適當的生理調控下是增強而非降低免疫系統的殺菌作用。
- 解析：此選項的因果邏輯錯誤。
答案解析
正確答案為 D。 選項 D 錯誤地將「鐵促進 ROS 生成」解讀為對免疫系統的負面影響。事實上，吞噬細胞利用鐵催化的 ROS 生成來執行殺菌功能（Respiratory burst）。此外，鐵對於淋巴球的增生與分化也是必需的。雖然過量的鐵（鐵過載）確實會造成氧化壓力損傷組織，但生理濃度的鐵及其產生的 ROS 是免疫防禦的關鍵武器，而非降低免疫作用的主因。
核心知識點
- 免疫代謝 (Immunometabolism)：
- 脂肪酸：Treg 與 Memory T cell 依賴脂肪酸氧化（FAO）；Effector T cell 依賴糖解作用（Glycolysis）。
- 微量營養素：
- 鐵 (Iron)：參與呼吸爆發（殺菌）、DNA 合成（細胞增生）。缺鐵導致殺菌力與增生力下降。
- 鋅 (Zinc)：維持皮膚黏膜完整、T 細胞發育。
- 維生素 A：黏膜屏障、調節 T/B 細胞功能。
- 維生素 D：誘導抗菌胜肽、調節免疫耐受。
- 活性氧 (ROS) 的雙重角色：
- 生理功能：殺死病原體（吞噬細胞）、細胞訊號傳遞。
- 病理損傷：過量導致氧化壓力（Oxidative stress），損傷 DNA、蛋白質與脂質。