114年:放射基礎(2)

補體系統中, C3b的作用為何?

A作為一種氧化酶
B引起局部血管的血管擴張
C刺激單核球分化
D可作為調理素

詳細解析

本題觀念:

本題測驗對於免疫學中「補體系統(Complement system)」各成分功能的理解。補體系統是先天性免疫的重要防線,由一系列血漿蛋白質組成。無論是經典途徑(Classical pathway)、替代途徑(Alternative pathway)還是凝集素途徑(Lectin pathway),最終都會匯聚於活化補體 C3,將其切割為 C3a 與 C3b 兩個片段。這兩個片段在免疫反應中各自扮演極為不同且關鍵的角色。

選項分析

  • A. 作為一種氧化酶:錯誤。C3b 是補體 C3 被切割後產生的一個蛋白質大片段,本身並不具有氧化酶(oxidase)的催化活性。免疫反應中常見的氧化酶(如吞噬細胞內的 NADPH 氧化酶)主要負責產生發炎相關的活性氧物質(ROS)以進行呼吸爆(respiratory burst)殺死病原體。
  • B. 引起局部血管的血管擴張:錯誤。引起局部血管擴張、微血管通透性增加的功能主要屬於過敏毒素(Anaphylatoxins),例如補體片段 C3a、C4a 以及 C5a。它們能刺激肥大細胞(mast cells)釋放組織胺,進而引發局部發炎反應。C3b 本身不具有此功能。
  • C. 刺激單核球分化:錯誤。刺激血液中的單核球(monocytes)分化為巨噬細胞或樹突細胞,主要是由特定的細胞激素(Cytokines)所調控,例如巨噬細胞群落刺激因子(M-CSF)、顆粒球-巨噬細胞群落刺激因子(GM-CSF)或白介素等,而非由補體 C3b 負責。
  • D. 可作為調理素:正確。C3b 最核心的生理功能即是作為調理素(Opsonin)。C3b 能共價結合在病原體(如細菌)的表面,這個過程稱為調理作用(Opsonization)。吞噬細胞(如巨噬細胞與嗜中性白血球)的表面具有相對應的補體受體(例如 CR1),能專一性地辨識並結合 C3b,從而大幅提升吞噬細胞捕捉與吞噬病原體的效率。

答案解析

補體 C3 在被轉化酶切割後,會產生較小的 C3a 片段與較大的 C3b 片段。C3a 游離於血液與組織液中,作為過敏毒素引發血管擴張與發炎反應;而 C3b 則會附著於病原體表面。除了作為形成後續 C5 轉化酶的必要結構外,C3b 最直接且重要的功能就是作為「調理素」(Opsonin),為病原體加上標記,促進吞噬細胞的辨識與吞噬作用(調理吞噬)。因此,選項 D 為正確答案。

核心知識點

對於補體系統的考題,考生務必熟記各個補體裂解片段對應的核心免疫功能:

  1. 調理作用(Opsonization)C3b、C4b。(標記病原體以利吞噬)
  2. 過敏毒素(Anaphylatoxins)C3a、C4a、C5a。(引發血管擴張、微血管通透性增加、刺激肥大細胞脫顆粒)
  3. 趨化作用(Chemotaxis)C5a。(強效的化學趨化因子,吸引嗜中性白血球等發炎細胞聚集)
  4. 細胞溶解(Cell Lysis)C5b、C6、C7、C8、C9 共同組成膜攻擊複合體(MAC, Membrane Attack Complex),在病原體細胞膜上打洞,導致其因滲透壓失衡而破裂。

臨床重要性

在臨床免疫學中,若病患具有遺傳性的 C3 缺乏症,因為無法產生足夠的 C3b 來進行調理作用,患者將極度容易遭受「有莢膜細菌」(如肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、腦膜炎雙球菌)的嚴重且反覆性感染。這凸顯了 C3b 作為調理素在清除這類具備免疫逃避機制的病原體時的不可替代性。

參考資料

  1. 补体系统 - 疫苗网 (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQGKK4VAjwflMlYPBhlis5EgMxeuFbLN5vwljTObxaGNNDSkWA77tJsxXtOum---MRIJSNDldAL5G5PTv8Dchu3uWQfcWB6sQ6xKpEcf-1kaO4Qtc49gplt9Z6jI283QcZ_I)
  2. 调理作用 | SciencePedia (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQGWIkZlz3ab2xDA-DUfTO_cNF9KyQnfQGa6J_c3e3DdWjpAYWo77Tonr7IY9qcb1cRdsXNntTy-kTwJAzADi8orW6Km5PKvbw5QKEvh7KBbjfy-xa6_DUZY--V_t2QvThMtd477_Tz8dG0pdkZryQ9rQk2K4IaQl9yco-ELTb7mttGWXeR-m6cY2nOPsncEK84qi0AAvAWGr-R2ZoWN7E9G4w==)
  3. 調理素 - 維基百科,自由的百科全書 (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQH1ux7PwDQOJMKNh2ed5-wpLrmLCX0vl3tpEg3hdBYG405lRW_6gJbjwIEpDN95WVjuhqUc456Gdb_BWXcsM_FEiw_yNItMr_076FPbdiqBwNgEcfpH-50DwdCGjDkIL0mw6a5DXGKDN5oZy6bmgtGWcvQoxzo=)