115年:醫學一(2)

下列那一構造,與控制腎素分泌(renin secretion)的輸入(input)訊號最不相關?

A直接分布在juxtaglomerular 細胞的腎臟交感神經
B分布在出球(efferent)小動脈血管壁的juxtaglomerular 細胞
C分布在入球(afferent)小動脈血管壁的juxtaglomerular 細胞
D在亨氏管末端上升端的一層分化的macula densa 細胞

詳細解析

本題觀念

腎素(renin)分泌的調控主要來自近腎絲球器(juxtaglomerular apparatus, JGA,由入球小動脈上的顆粒細胞、macula densa細胞與交感神經末梢共同組成)的三種輸入訊號:第一是入球小動脈(afferent arteriole)血管壁上的腎素分泌顆粒細胞(juxtaglomerular granular cells)感受到的血管內壓力/牽張變化(腎內壓力受器機轉);第二是直接支配這些顆粒細胞的腎臟交感神經,經β1腎上腺素受體刺激促進腎素釋放;第三是位於亨氏管(Henle's loop)上升端末端、緊鄰入球小動脈的macula densa細胞,感受管腔內鈉氯濃度變化並傳遞訊號調控腎素釋放(管球回饋, tubuloglomerular feedback)。本題要考生找出「與控制腎素分泌的輸入訊號最不相關」的構造,關鍵在於分清楚入球小動脈與出球小動脈(efferent arteriole)在腎素系統中扮演的角色差異。

選項分析

  • A. ❌ 直接分布在近腎絲球細胞的腎臟交感神經,經β1腎上腺素受體刺激促進腎素分泌,是控制腎素分泌的三大經典輸入訊號之一(尤其在姿勢改變、血容量不足時特別重要),與腎素分泌的輸入訊號高度相關,故不是本題所問「最不相關」的選項。
  • B. ✅ 分泌腎素的顆粒細胞在解剖上位於「入球小動脈」的血管壁中層,而非出球小動脈;出球小動脈壁上並沒有典型的腎素分泌顆粒細胞聚集,其主要生理角色是腎素—血管收縮素系統(renin-angiotensin system)的「下游效應器」(血管收縮素II使出球小動脈收縮,藉此調節腎絲球過濾壓),而不是調控腎素分泌的輸入訊號來源。相較於交感神經、macula densa與入球小動脈壓力受器這三個經典輸入路徑,本選項描述的構造與腎素分泌的輸入訊號最不相關,故為正確答案。
  • C. ❌ 分布在入球小動脈血管壁的近腎絲球細胞,本身就是感受血管內壓力變化的腎素分泌顆粒細胞,是控制腎素分泌三大經典輸入訊號之一,與腎素分泌的輸入訊號高度相關,故不是本題所問「最不相關」的選項。
  • D. ❌ 位於亨氏管上升端末端的macula densa細胞,負責感受管腔內鈉氯濃度變化,並將訊號傳遞給鄰近的近腎絲球細胞以調控腎素釋放,是管球回饋機轉的重要一環,也是控制腎素分泌三大經典輸入訊號之一,與腎素分泌的輸入訊號高度相關,故不是本題所問「最不相關」的選項。

答案解析

本題答案為B。控制腎素分泌的三大經典輸入訊號分別是:入球小動脈上顆粒細胞感受的血管內壓力變化、腎臟交感神經的直接刺激,以及macula densa細胞感受的管腔內鈉氯濃度變化,這三者共同構成近腎絲球器的訊號輸入迴路。出球小動脈的角色則完全不同:它是腎素—血管收縮素系統作用的「下游標的」,被血管收縮素II收縮以維持腎絲球過濾壓,而不是分泌腎素所依賴的感應構造。因此,「分布在出球小動脈血管壁的近腎絲球細胞」這個描述,與控制腎素分泌的輸入訊號最不相關,為本題正解。

核心知識點

複習本題時建議把近腎絲球器的組成與功能分清楚:入球小動脈的顆粒細胞=分泌腎素+感受壓力(輸入);交感神經=刺激分泌(輸入);macula densa=感受鈉氯濃度(輸入);出球小動脈=腎素系統的下游效應器(被血管收縮素II收縮,不是輸入訊號)。這種「輸入訊號來源」與「下游作用標的」的區辨,是腎臟生理學考題中常見的混淆點,務必把入球與出球小動脈的功能定位牢記清楚,避免因為兩者名稱相近而混淆。

參考資料

  1. NCBI Bookshelf: Neural Control of Renin Secretion Rate. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK57240/
  2. American Physiological Society: Renin Release. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physiol.00024.2007
  3. NCBI Bookshelf: Physiology, Renin Angiotensin System (StatPearls). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470410/
  4. AHA Journals: Renin Cells, From Vascular Development to Blood Pressure Sensing. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/HYPERTENSIONAHA.123.20577