有關血管平滑肌細胞,下列敘述何者最適當?
詳細解析
本題觀念:
本題考血管平滑肌(vascular smooth muscle)收縮與血管張力調控。血管平滑肌不是靠血中鈉離子直接流入作為主要啟動訊號;核心機轉是細胞內 Ca²⁺ 上升後,經 calmodulin 活化 myosin light-chain kinase(MLCK),使 myosin light chain 磷酸化,促進 actin-myosin cross-bridge cycling。血管張力則由自主神經、內皮細胞與局部代謝因子共同調控。
選項分析
(A) 收縮主要靠血液中的鈉離子流入細胞內,再引發細胞內儲存的鈣離子釋放 — ❌ 不適當。 血管平滑肌收縮的關鍵是細胞內 Ca²⁺ 濃度上升,可來自電位依賴性鈣通道、受體操作性通道或肌漿網釋放。鈉離子可間接影響膜電位或離子交換,但不是主要收縮啟動訊號。
(B) 收縮主要靠 myosin light chain 的去磷酸化 — ❌ 不適當。 血管平滑肌收縮需要 myosin light chain 磷酸化;去磷酸化通常由 myosin light-chain phosphatase 促成,會降低 cross-bridge 活性,使平滑肌放鬆。因此本選項方向相反。
(C) 血管平滑肌緊張度的調節主要靠自主神經系統和內皮細胞來協調 — ✅ 最適當。 自主神經可透過交感 α₁ 受體造成血管收縮,也可因不同血管床與受體分布產生不同效果;內皮細胞則釋放一氧化氮(nitric oxide, NO)、prostacyclin、endothelin 等物質,調節平滑肌舒縮。這個選項最能概括血管張力的主要調控來源。
(D) 在健康且完整的內皮功能狀態,acetylcholine 會促進血管平滑肌收縮 — ❌ 不適當。 在內皮完整時,acetylcholine 作用於內皮細胞,促進 NO 釋放,NO 進入平滑肌後增加 cGMP,使血管舒張。若內皮受損,acetylcholine 可能失去 NO 介導的舒張效果,甚至呈現收縮反應;但題目明確限定「健康且完整的內皮功能」,因此不應選收縮。
答案解析
正確答案為 (C)。血管平滑肌收縮的直接分子事件是 Ca²⁺-calmodulin-MLCK 軸促進 myosin light chain 磷酸化;血管張力的整體調節則仰賴自主神經與內皮細胞釋放的舒張/收縮物質。A 把鈉離子誤當主要訊號,B 把磷酸化方向寫反,D 忽略完整內皮下 acetylcholine 主要造成 NO 介導的血管舒張。
核心知識點
- 平滑肌收縮:Ca²⁺ → calmodulin → MLCK → myosin light chain 磷酸化。
- 平滑肌放鬆:myosin light chain 去磷酸化、cAMP/cGMP 上升、細胞內 Ca²⁺ 下降。
- 內皮功能完整時:acetylcholine 通常造成 NO 介導的血管舒張。
- 血管張力:自主神經、內皮因子與局部代謝共同調控。
臨床重要性
內皮功能異常會改變血管對 acetylcholine 等刺激的反應,與冠狀動脈痙攣、動脈粥狀硬化及高血壓病態生理有關。理解 MLCK 與 NO-cGMP 軸,也能幫助理解鈣離子通道阻斷劑、硝酸鹽與 PDE-5 inhibitor 的作用基礎。