115年:放射治療(2)

關於細胞凋亡的敘述,下列何者正確?

ADNA斷裂成隨機不同大小之片段
B細胞膨脹
CBcl-2蛋白可促進細胞凋亡作用
D染色質開始聚集濃縮

詳細解析

本題觀念

細胞凋亡(apoptosis)是由細胞主動啟動的程序性細胞死亡,過程中細胞膜通常仍維持完整,細胞體積縮小,染色質逐漸凝縮,核可能進一步碎裂,最後形成可被周圍細胞或吞噬細胞清除的凋亡小體。這些改變和壞死造成的細胞膨脹、細胞膜破裂及發炎反應不同。判斷本題時要把握兩個層次:先辨認凋亡的典型形態,再區分 DNA 片段化的規則性,以及 Bcl-2 家族在粒線體途徑中扮演的促進或抑制角色。

凋亡的核變化常依序表現為染色質濃縮、核碎裂與凋亡小體形成;DNA 多在核小體之間被切割,產生相對規則的片段。相對地,壞死時細胞受到嚴重傷害,細胞與胞器常先腫脹,DNA 也較容易出現不規則、大小不一的分解。Bcl-2 則是重要的抗凋亡蛋白,不能把它和促進粒線體外膜通透化的蛋白混為一談。

選項分析

A.DNA 斷裂成隨機不同大小之片段:錯誤。 凋亡時,caspase 活化的 DNA 分解酶會在核小體之間切割 DNA,形成較有規律的寡核苷酸片段,常可呈現 DNA ladder 的概念。隨機、大小不一的 DNA 分解,比較符合壞死時非特異性核酸分解的方向。因此,A 把壞死較典型的 DNA 變化套到凋亡上。

B.細胞膨脹:錯誤。 凋亡細胞的細胞骨架受到切割與重整,細胞體積通常縮小,並可能和鄰近細胞失去接觸,接著分裂成凋亡小體。細胞膨脹則是壞死常見的形態,反映細胞膜與離子調節失常、細胞內水分增加。只看到膨脹時,不能以凋亡作為首要判斷。

C.Bcl-2 蛋白可促進細胞凋亡作用:錯誤。 Bcl-2 是 BCL-2 家族中的抗凋亡成員,能抑制 Bax、Bak 造成的粒線體外膜通透化,減少 cytochrome c 釋放,因而抑制後續的半胱胺酸蛋白酶(caspase)級聯反應。促進粒線體途徑凋亡的是部分促凋亡蛋白,例如 Bax、Bak;Bcl-2 本身的作用方向相反。

D.染色質開始聚集濃縮:正確。 染色質濃縮(pyknosis)是凋亡的重要核形態變化。凋亡進展時,染色質會凝聚,之後可能伴隨核碎裂及凋亡小體形成;這和壞死常見的細胞腫脹、核溶解不同。D 所描述的正是凋亡的代表性特徵。

答案解析

本題答案為 D。凋亡是一種有秩序的細胞死亡,形態上以細胞縮小、染色質濃縮、核碎裂、凋亡小體形成及相對完整的細胞膜為重點。題目中的「染色質開始聚集濃縮」直接對應凋亡早期的重要核變化,因此 D 正確。

其餘選項分別混入兩個常見陷阱。A 將凋亡的規則性 DNA 片段化改成壞死的隨機分解;B 將凋亡的細胞縮小改成壞死的細胞膨脹;C 則把 Bcl-2 的抗凋亡功能誤寫成促凋亡功能。考試遇到凋亡與壞死比較時,可用「凋亡縮小、濃縮、切割、包裹;壞死腫大、破裂、發炎」作為快速整理,但仍要依題目詢問的分子或形態特徵精確作答。

核心知識點

  • 凋亡是程序性細胞死亡,常見形態包括細胞縮小、染色質濃縮、核碎裂與凋亡小體形成。
  • 凋亡的 DNA 片段化多發生在核小體之間,屬於較規則的片段化;隨機大小不一的分解較偏向壞死。
  • Bcl-2 是抗凋亡蛋白,會抑制粒線體外膜通透化與 cytochrome c 釋放。
  • Bax、Bak 等蛋白可促進粒線體外膜通透化,和 Bcl-2 的作用方向相反。
  • 形態判讀的核心對照是:凋亡以縮小、濃縮和有秩序的分解為主;壞死以腫脹、膜破裂和發炎為主。

參考資料

  1. Apoptosis - StatPearls
  2. Histology, Cell Death - StatPearls