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114年:放射基礎(2)

關於吞噬作用的敘述，下列何者正確？

A巨噬細胞是組織中僅有的吞噬細胞
B被吞噬的微生物，可被溶酶體內的酶或過氧化氫殺死
C吞噬細胞內，補體系統可殺死被吞噬的微生物
D溶酶體內部抗體辨識，並殺死被吞噬的微生物

詳細解析

本題觀念：

吞噬作用 (Phagocytosis) 是先天免疫 (Innate immunity) 中非常重要的一環，主要由專業的吞噬細胞 (Professional phagocytes) 執行，透過吞噬並消化病原體來保護人體。本題主要測驗考生對於吞噬細胞的種類、吞噬作用的胞內殺菌機制，以及抗體和補體系統作用位置與機制的理解。

選項分析

  • A：巨噬細胞是組織中僅有的吞噬細胞（錯誤） 在組織中除了常駐的巨噬細胞 (Macrophages) 之外，還有樹突細胞 (Dendritic cells) 也具備強大的吞噬與抗原呈現能力。此外，當組織發生發炎反應時，血液中的嗜中性白血球 (Neutrophils) 會大量穿透血管內皮進入組織，執行主要的吞噬與殺菌功能。因此，巨噬細胞並非組織中唯一的吞噬細胞。

  • B：被吞噬的微生物，可被溶酶體內的酶或過氧化氫殺死（正確） 吞噬細胞吞入微生物後會形成吞噬體 (Phagosome)，接著與細胞內的溶酶體 (Lysosome) 融合，形成吞噬溶酶體 (Phagolysosome)。在吞噬溶酶體內，病原體會被兩種主要機制殺死：

    1. 氧依賴性殺菌機制 (Oxygen-dependent pathway)：透過呼吸爆發 (Respiratory burst) 產生過氧化氫 (Hydrogen peroxide, H2O2)、超氧陰離子等活性氧物質 (ROS)。
    2. 非氧依賴性殺菌機制 (Oxygen-independent pathway)：利用溶酶體內含的水解酶 (Hydrolases)、蛋白酶及溶菌酶 (Lysozymes) 等酵素，配合低 pH 值環境將微生物分解殺死。

  • C：吞噬細胞內，補體系統可殺死被吞噬的微生物（錯誤） 補體系統 (Complement system) 是一群主要存在於血漿及細胞外液中的蛋白質。補體的功能主要在「細胞外」進行，例如作為調理素 (Opsonins，如 C3b) 促進吞噬細胞辨識病原體，或是形成膜攻擊複合體 (Membrane attack complex, MAC) 直接在病原體細胞膜上打孔使其溶解。補體並不會在吞噬細胞的「內部」發揮殺菌作用。

  • D：溶酶體內部抗體辨識，並殺死被吞噬的微生物（錯誤） 抗體 (Antibodies) 主要是 B 淋巴球分泌的蛋白質，作用於「細胞外」環境。抗體可以與病原體表面的抗原結合，發揮中和作用 (Neutralization) 或調理作用 (Opsonization)，進而引導吞噬細胞吞噬該病原體。一旦病原體被吞入胞內並進入溶酶體，負責殺滅病原體的是前述的酵素與活性氧物質，而非抗體本身在胞內直接殺死微生物。

答案解析

綜合上述分析，選項 B 正確描述了吞噬細胞將微生物吞入後，在胞內形成吞噬溶酶體並透過酵素與過氧化氫 (ROS) 將其殺滅的生理機制。選項 A 忽略了其他組織常駐或發炎時期遷移至組織的吞噬細胞（如嗜中性白血球、樹突細胞）；選項 C 與 D 則是將主要作用於細胞外的體液免疫物質（補體與抗體），誤植為細胞內的殺菌機制。因此，正確答案為 B。

核心知識點

考生在準備這類免疫學考題時，應掌握以下觀念：

  1. 吞噬細胞種類：包含巨噬細胞 (Macrophages)、嗜中性白血球 (Neutrophils)、樹突細胞 (Dendritic cells) 皆為專業吞噬細胞。
  2. 吞噬溶酶體 (Phagolysosome) 的殺菌機制：
    • 氧依賴型途徑：呼吸爆發 (Respiratory burst) 產生超氧陰離子、過氧化氫 (H2O2) 及次氯酸 (HOCl)。
    • 非氧依賴型途徑：溶酶體內的酵素（如溶菌酶、蛋白酶）及低 pH 值的酸性環境。
  3. 免疫因子的作用位置：
    • 細胞內 (Intracellular)：溶酶體酵素、活性氧物質。
    • 細胞外 (Extracellular)：抗體 (Antibodies)、補體系統 (Complement system)。抗體與補體主要提供調理作用 (Opsonization)，協助細胞外的病原體更容易被吞噬細胞辨識與吞入。

參考資料

  1. Biology LibreTexts. "21.4: Phagocytosis" (https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Microbiology_(OpenStax)/21%3A_Viral_Infections_of_the_Respiratory_System/21.04%3A_Phagocytosis)
  2. TeachMePhysiology. "Phagocytosis - Phagocytic Cells" (https://teachmephysiology.com/immune-system/innate-immune-system/phagocytosis/)
  3. Creative Diagnostics. "Phagocytosis" (https://www.creative-diagnostics.com/phagocytosis.htm)
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