關於肌腱的組成與結構敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題考查肌腱（Tendon）的組織學結構與生物力學特性。肌腱的主要功能是傳遞肌肉收縮產生的力量至骨骼，因此需要極高的抗張力強度（Tensile strength）。其組成成分與結構排列直接決定了這項功能。

選項分析

• A. 肌腱中最主要對抗張力的是彈力蛋白（elastin）纖維（錯誤，為正確答案）

  • 分析：肌腱的乾重約 65-80% 是第一型膠原蛋白（Type I Collagen），這才是肌腱提供強大**抗張力（Tensile strength）**的主要來源。
  • 理由：彈力蛋白（Elastin）在肌腱中的含量極低（約佔乾重 1-2%），其功能主要是賦予肌腱少許的彈性與回縮能力（Elasticity/Recoil），而非主要對抗張力的成分。相較之下，黃韌帶（Ligamentum flavum）等特定韌帶才含有較高比例的彈力蛋白。
  • 結論：此敘述將膠原蛋白與彈力蛋白的主要功能混淆，故為錯誤選項。

• B. 肌腱細胞功能為控制胞外基質的生成與退化代謝作用（正確）

  • 分析：肌腱細胞（Tenocytes，即特化的纖維母細胞）是肌腱中的主要細胞成分。
  • 理由：Tenocytes 負責合成細胞外基質（ECM）的成分（如膠原蛋白、蛋白聚醣），同時也分泌基質金屬蛋白酶（MMPs）來降解老舊的基質，維持組織的動態平衡（Remodeling/Turnover）。

• C. 肌腱的細胞外基質主要為第I型膠原纖維（正確）

  • 分析：肌腱的 ECM 成分中，第一型膠原蛋白（Type I Collagen） 佔絕大多數（約佔總膠原蛋白的 95% 以上）。
  • 理由：第一型膠原蛋白形成粗大的纖維束，且排列方向與受力方向平行，這是肌腱能承受巨大拉力的結構基礎。少量的第三型膠原蛋白（Type III Collagen）則多存在於肌腱束膜（Endotenon）或受傷癒合初期。

• D. 膠原纖維的強度（strength）是由膠原分子間的交聯（cross-link）提供（正確）

  • 分析：膠原蛋白分子的三股螺旋結構本身雖然強韌，但纖維整體的穩定性與強度高度依賴分子間的化學鍵結。
  • 理由：透過酵素（如 Lysyl oxidase, LOX）催化形成的分子間交聯（Intermolecular cross-links），將膠原蛋白分子緊密鎖在一起，防止其在受力時滑動，從而賦予膠原纖維極高的抗張強度。若缺乏交聯（如某些遺傳疾病或營養缺乏），肌腱將變得極其脆弱。

答案解析

正確答案為 A。肌腱主要由平行排列的第一型膠原蛋白組成，負責提供對抗拉扯的力量（抗張力）；彈力蛋白含量極少，僅提供微幅的彈性。選項 A 錯誤地將彈力蛋白描述為主要的抗張力成分。

核心知識點

考生應掌握以下肌腱與韌帶的基礎科學知識：

1. 組成成分：
   • 肌腱 (Tendon)：主要是 Type I Collagen (抗張力強，剛性大)，Elastin 少。
   • 韌帶 (Ligament)：主要是 Type I Collagen，但 Elastin 比例通常略高於肌腱（依部位而異，如脊椎黃韌帶 Elastin 含量極高）。
2. 細胞功能：Tenocytes 負責 ECM 的合成（Collagens, Proteoglycans）與分解（MMPs）。
3. 生物力學：
   • 交聯 (Cross-linking)：決定膠原纖維的強度與硬度，隨年齡增長，非酶解性交聯（如 AGEs）增加，導致肌腱變僵硬且易斷。
   • 應力-應變曲線 (Stress-Strain Curve)：肌腱在受力初期有 "Toe region"（捲曲被拉直），隨後進入線性區（膠原纖維被拉伸）。

參考資料

1. Structure of the tendon connective tissue. PubMed. (Tendon consists of collagen mostly type I, 65-80% dry mass; elastin 1-2%).
2. Basic Science of Tendons - Musculoskeletal Key. (Collagen provides mechanical resistance; Proteoglycans/Elastin roles).
3. Regulators of collagen crosslinking in developing and adult tendons. (Cross-linking is essential for tensile strength).