113年:營養生理生化(2)

抗癌藥物methotrexate主要是抑制下列何種生化作用?

A二氫葉酸(dihydrofolate)還原作用(reduction)
B生育醇(tocopherol)還原作用(reduction)
C脂肪酸(fatty acid)氧化作用(oxidation)
D葡萄糖(glucose)氧化作用(oxidation)

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗抗癌藥物與免疫抑制劑 Methotrexate (MTX)生化作用機轉。MTX 是一種葉酸拮抗劑(Folate antagonist / Antimetabolite),其核心藥理機制在於阻斷細胞內的「單碳循環」(One-carbon metabolism),進而抑制 DNA 的合成與修復,導致快速分裂的細胞(如癌細胞)死亡。

選項分析

  • (A) 二氫葉酸(dihydrofolate)還原作用(reduction):正確

    • 機制:Methotrexate 的結構與葉酸(Folic acid)極為相似。它能與細胞內的 二氫葉酸還原酶(Dihydrofolate Reductase, DHFR) 進行競爭性結合,且結合力極強。
    • 生化後果:正常情況下,DHFR 負責催化「二氫葉酸(DHF)」還原成具有生物活性的「四氫葉酸(Tetrahydrofolate, THF)」。
    • 結論:MTX 抑制了 DHFR,直接阻斷了二氫葉酸的還原作用。這導致細胞內活性葉酸(THF)耗盡,無法提供合成嘌呤(Purines)和胸腺嘧啶(Thymidylate, dTMP)所需的甲基,最終抑制 DNA 合成(主要作用於細胞週期的 S 期)。

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