有關金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的致病因子敘述,下列何者錯誤?
詳細解析
本題觀念
金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是臨床上最重要的格蘭氏陽性球菌之一,能產生多種致病因子,包括酵素類(catalase、coagulase)、表面蛋白(protein A)以及毒素(exfoliative toxin、enterotoxin)。準確區辨各致病因子的作用機制與功能歸屬是微生物學的核心考點,尤其需避免將蛋白質 A 與凝固酶的功能混淆。
選項分析
A. 觸媒(catalase)會將過氧化氫(H₂O₂)轉化成水和氧氣
此敘述正確。Catalase 是金黃色葡萄球菌產生的重要酵素,能將吞噬細胞釋放的過氧化氫分解為水與氧氣(2H₂O₂ → 2H₂O + O₂),保護細菌免於氧化性殺菌。Catalase 試驗陽性也是鑑別葡萄球菌與鏈球菌(Streptococcus)的重要依據。
B. 蛋白質A(protein A)會使宿主血液中的 fibrin 產生凝集並附著於菌體表面而逃避吞噬細胞的作用
此敘述錯誤,為本題正確選項。蛋白質 A 的真正功能是結合 IgG 的 Fc 區段(主要結合 IgG1、IgG2、IgG4),使抗體以「反方向」附著在菌體表面,導致吞噬細胞的 Fc 受體無法辨識而阻斷調理吞噬作用(opsonophagocytosis)與補體活化。選項所描述「使 fibrin 凝集附著於菌體表面」實際上是凝固酶(coagulase)的功能——coagulase 能與血漿中的凝血酶原(prothrombin)結合形成 staphylothrombin,將纖維蛋白原(fibrinogen)轉化為 fibrin,在菌體周圍形成纖維蛋白外殼以逃避免疫攻擊。
C. 脫皮毒素(exfoliative toxin)會切割上皮組織的黏多醣而產生水泡
此敘述在考試情境中被視為正確。嚴格而言,脫皮毒素(exfoliative toxin A/B)屬於絲胺酸蛋白酶(serine protease),真正的切割標的是 desmoglein 1——一種位於表皮顆粒層的橋粒鈣黏蛋白(desmosomal cadherin),而非黏多醣。切割 desmoglein 1 後角質細胞間的黏附力喪失,導致表皮分離形成水泡,臨床上稱為葡萄球菌燙傷樣皮膚症候群(Staphylococcal Scalded Skin Syndrome, SSSS)。
D. 腸毒素(enterotoxin)屬於超級抗原(superantigen)會引起嘔吐及腹瀉
此敘述正確。金黃色葡萄球菌腸毒素(SE-A 至 SE-E 等多型)屬於超級抗原,能同時結合第二類主要組織相容性複合體(MHC class II)與 T 細胞受體的 Vβ 區段,活化大量 T 細胞並引發大規模細胞激素釋放。攝入遭腸毒素汙染的食物後通常 2-6 小時內即出現噁心、嘔吐及腹瀉等急性食物中毒症狀。腸毒素具有耐熱性,即使食物經加熱處理仍可保留活性。
答案解析
本題正確答案為 B。選項 B 將蛋白質 A 的功能與凝固酶的功能混淆。蛋白質 A 透過結合 IgG Fc 區段干擾調理吞噬作用,而使 fibrin 凝集附著於菌體表面則是凝固酶的作用機制。兩者同為金黃色葡萄球菌的免疫逃避因子,但分子層級的作用方式截然不同:protein A 針對的是抗體,coagulase 針對的是凝血系統。
核心知識點
- Catalase:分解 H₂O₂ → H₂O + O₂,是葡萄球菌 vs. 鏈球菌的鑑別依據
- Protein A:結合 IgG Fc 區段,阻斷調理吞噬及補體活化
- Coagulase:與 prothrombin 結合形成 staphylothrombin,將 fibrinogen 轉化為 fibrin 包覆菌體
- Exfoliative toxin:絲胺酸蛋白酶,切割 desmoglein 1 造成表皮分離(SSSS)
- Enterotoxin:超級抗原,結合 MHC II + TCR Vβ,引發食物中毒(耐熱毒素,2-6 小時發病)
參考資料
- NCBI Bookshelf - Staphylococcus, Medical Microbiology Chapter 12 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8448/)
- The Complex Fibrinogen Interactions of the Staphylococcus aureus Coagulases. Front Microbiol. 2019. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6476931/)
- Exfoliative Toxins of Staphylococcus aureus. Toxins. 2010;2(5):1148-1165. (https://www.mdpi.com/2072-6651/2/5/1148)
- Basis of Virulence in Enterotoxin-Mediated Staphylococcal Food Poisoning. Front Microbiol. 2018. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5890119/)
- Wikipedia - Staphylococcus aureus (https://en.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_aureus)