下列有關病毒感染所引起的免疫防禦機制,何者錯誤?
詳細解析
本題觀念
病毒的生活史大部分位於宿主細胞內,因此免疫防禦要先分清楚病毒所在的位置。抗體主要處理細胞外的病毒顆粒,負責阻止病毒黏附、進入細胞與擴散;病毒一旦進入細胞,則需要細胞毒性T細胞、自然殺手細胞以及受活化的巨噬細胞來清除感染細胞。這個「細胞外靠抗體、細胞內靠細胞媒介免疫」的分工,是判斷本題的核心。抗體可以中和尚未進入細胞的病毒,卻不能直接穿入完整活細胞去中和細胞內的病毒。
選項分析
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A 正確。 CD8+細胞毒性T細胞會辨識受感染細胞表面由主要組織相容性複合體第一型(MHC I)呈現的病毒抗原。辨識後可釋放穿孔素(perforin)與顆粒酶(granzymes),或啟動死亡受體途徑,使標的細胞凋亡,藉此阻斷病毒繼續利用該細胞複製。
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B 錯誤。 中和抗體在血液、組織液與黏膜分泌物等細胞外環境中,會和病毒表面蛋白結合,阻斷病毒與宿主細胞受體接觸或融合。完整活細胞具有細胞膜屏障,抗體不能任意進入細胞內,所以無法直接中和已經位於細胞內的病毒。細胞內病毒的清除主要仰賴感染細胞呈現抗原後由CD8+細胞毒性T細胞處理。
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C 正確。 自然殺手細胞(natural killer cell, NK cell)表面的CD16可結合感染細胞表面IgG的Fc區。當抗體先標記感染細胞,NK細胞便能透過抗體依賴型細胞媒介細胞毒殺(antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC)釋放細胞毒性顆粒,殺死被標記的細胞。這是抗體與先天性免疫細胞合作的例子。
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D 正確。 CD4+ T細胞中的第一型輔助T細胞(Th1)可分泌干擾素-γ(interferon-γ, IFN-γ),活化巨噬細胞。活化後的巨噬細胞可增加腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等發炎介質,並產生含氧自由基等氧化性物質,提升對細胞內病原與受感染細胞的清除能力。
答案解析
本題問的是錯誤敘述,答案為 B。抗體的中和作用發生在病毒仍位於細胞外時,例如阻止病毒附著於細胞受體、進入細胞或在體液中擴散。病毒進入細胞後受到細胞膜與細胞內環境保護,抗體不能直接進入活細胞;此時應由細胞毒性T細胞辨識MHC I上的病毒抗原,或由NK細胞透過自然殺傷與ADCC清除感染細胞。CD4+ T細胞分泌IFN-γ活化巨噬細胞,則補強細胞媒介的抗病毒防禦。因此,看到「抗體可中和存在於細胞內之病毒」時,應判定為錯誤。
核心知識點
- 細胞外病毒: 中和抗體可阻斷附著、進入細胞與擴散;補體與吞噬細胞也可協助清除被標記的病毒。
- 細胞內病毒: CD8+細胞毒性T細胞辨識MHC I並殺死感染細胞;NK細胞可在MHC I降低或有抗體標記時發揮作用。
- 協同作用: CD4+ Th1細胞以IFN-γ活化巨噬細胞;NK細胞以CD16結合IgG的Fc區,形成ADCC。
- 判題技巧: 先問病毒位於細胞外還是細胞內,再配對抗體或細胞媒介免疫。抗體能阻止病毒進入細胞,但不能直接處理已藏在完整細胞內的病毒。
參考資料
- NCBI Bookshelf, Medical Microbiology: Immunity to Viruses. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8423/
- NCBI Bookshelf, Immunobiology: T Cell-Mediated Cytotoxicity. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27101/
- NCBI Bookshelf, Immunobiology: Natural Killer Cells and ADCC. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK19372/
- NCBI Bookshelf, Immunobiology: Macrophage Activation. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/books/NBK8348/
- Wikipedia, Antibody-dependent cellular cytotoxicity. https://en.wikipedia.org/wiki/Antibody-dependent_cellular_cytotoxicity