115年:放射基礎(2)

關於自體吞噬(autophagy)之敘述,下列何者錯誤?

A是細胞對營養缺乏時的生存機制
B其病理特徵為細胞核皺縮,且被巨噬細胞(macrophages)吞噬
C在缺血性損傷(ischemic injury)時會出現
D細胞質中會有大量液泡,稱為自體吞噬泡(autophagic vacuole)

詳細解析

本題觀念

自體吞噬(autophagy)是細胞在營養不足、缺血或其他壓力下,回收自身細胞質與受損胞器的維持機制。細胞先以膜結構包裹待分解內容物形成自噬體(autophagosome),再與溶小體融合,將內容物分解成可再利用的原料;這和細胞核皺縮、形成凋亡小體後被吞噬的凋亡(apoptosis)不同。題目問「錯誤」敘述,判斷重點是把自體吞噬的空泡與凋亡的核變化、吞噬清除分開,故答案為 B。

選項分析

**A. 是細胞對營養缺乏時的生存機制,正確。**當胺基酸或其他營養供應不足,細胞可提高自體吞噬,把部分細胞質與胞器送入溶小體降解,回收胺基酸、脂肪酸等物質,暫時維持能量供應與細胞恆定。因此自體吞噬常被視為壓力下的適應與存活機制,但若過度或失控,也可能伴隨細胞傷害。

**B. 其病理特徵為細胞核皺縮,且被巨噬細胞吞噬,錯誤。**細胞核皺縮、染色質濃縮、細胞分裂成凋亡小體,以及後續被巨噬細胞或鄰近細胞清除,是凋亡的典型形態。自體吞噬的核心不是整個細胞被吞掉,而是細胞利用自身膜系統包裹細胞質或受損胞器,形成自噬體後送往溶小體分解;兩者都可能出現在細胞壓力或疾病中,卻是不同的細胞反應。

**C. 在缺血性損傷時會出現,正確。**缺血使氧氣與營養供應下降,造成 ATP 不足、氧化壓力與內質網壓力,這些訊號可啟動自體吞噬。缺血性腦損傷等模型可觀察到自噬體與自噬泡增加,代表細胞正在嘗試清除受損胞器並回收原料。自體吞噬的出現不等於它必然造成細胞死亡,結果取決於程度、持續時間與細胞能否恢復。

**D. 細胞質中會有大量液泡,稱為自體吞噬泡,正確。**自噬體是具有膜的囊泡,內含細胞質或胞器;與溶小體融合後形成自噬溶小體,內容物在其中被降解。病理或超微結構觀察可看到細胞質空泡化及自噬泡增加,所以此項描述符合自體吞噬的形態學。要注意「液泡」不能單獨作為診斷依據,仍要配合膜性自噬體、溶小體融合及內容物等特徵判讀。

答案解析

題目把「營養缺乏時的生存機制」、「缺血時出現」及「細胞質自噬泡」放在同一組,這三項都指向自體吞噬;只有 B 的「細胞核皺縮並被巨噬細胞吞噬」是在描述凋亡。凋亡時,細胞體積縮小、染色質濃縮,細胞核可碎裂成核碎片,細胞膜包裹細胞內容物形成凋亡小體,接著由吞噬細胞清除,通常不引起明顯發炎。

自體吞噬則是細胞內部的降解與回收流程:隔離膜包住細胞質或受損胞器,形成自噬體,與溶小體融合成自噬溶小體後分解內容物。它可以與凋亡同時受到壓力訊號影響,但不能用凋亡的核皺縮與吞噬清除來定義自體吞噬。故依公告答案,錯誤選項為 B

核心知識點

  • **自體吞噬的目的:**在營養不足或細胞壓力下,移除受損胞器並回收可再利用的物質。
  • **流程:**隔離膜包裹內容物 → 自噬體 → 與溶小體融合形成自噬溶小體 → 降解與回收。
  • **常見形態:**細胞質空泡化、自噬體或自噬泡增加;這些現象要和超微結構及情境一起判讀。
  • **凋亡辨識:**細胞皺縮、染色質濃縮、核碎裂、凋亡小體與吞噬清除,屬於細胞死亡程序,不是自體吞噬的定義。
  • **缺血連結:**氧與營養不足會造成能量及細胞器壓力,能同時引發自體吞噬、凋亡或壞死相關變化;不能看到其中一種就排除其他反應。

參考資料

  1. Macroautophagy in Mammalian Cells
  2. Ischemia/Reperfusion
  3. Death and survival of neuronal and astrocytic cells in ischemic brain injury: a role of autophagy
  4. Apoptosis - StatPearls