115年:眼球生理(2)

水晶體囊(capsule)是由透明的基底膜構成,其主要組成是那一類型的膠原蛋白?

A第一類型(type Ⅰ)
B第二類型(type Ⅱ)
C第三類型(type Ⅲ)
D第四類型(type Ⅳ)

詳細解析

本題觀念

水晶體囊(lens capsule)是包住整個水晶體的透明、具彈性的基底膜,不是由水晶體纖維本身堆疊而成。判斷本題的核心,在於先辨認「基底膜」的典型細胞外基質,再把膠原蛋白類型和其功能對上:第四型膠原蛋白(type IV collagen)會形成片狀、網狀的支架,是水晶體囊維持完整性與選擇性通透的重要結構。

基底膜還包含 laminin、nidogen、perlecan 及醣胺聚醣等成分,但題目問的是主要膠原蛋白類型,所以答案要鎖定第四型,而不是把其他基質成分誤當成膠原蛋白。水晶體囊的透明性與彈性也很重要:它包覆水晶體、支持水晶體上皮,並讓水晶體在睫狀肌調節時可以改變形狀。

選項分析

  • A(錯誤)。 第一型膠原蛋白(type I collagen)常見於皮膚、肌腱、骨與其他承受拉力的結締組織,主要形成較粗的纖維束。水晶體囊是特化基底膜,主要支架不是第一型膠原蛋白,因此不能選 A。

  • B(錯誤)。 第二型膠原蛋白(type II collagen)主要見於軟骨及玻璃體等軟骨樣或特殊結締組織。它不是水晶體囊基底膜的主要膠原蛋白,故 B 不符合題目所問。

  • C(錯誤)。 第三型膠原蛋白(type III collagen)常與第一型膠原蛋白共同存在於網狀纖維及部分血管、皮膚等組織。水晶體囊雖然是細胞外基質,但其主要膠原網絡並非第三型,所以 C 錯誤。

  • D(正確)。 第四型膠原蛋白是基底膜的代表性膠原蛋白,能在水晶體囊內形成緊密的三維網絡,並與 laminin 等分子互相連接。NLM MeSH、眼科綜述及研究摘要都將 type IV collagen 列為水晶體囊的核心組成,故 D 正確。

答案解析

答案為 D。看到「透明的基底膜」時,應先聯想到第四型膠原蛋白,而不是第一、二、三型。水晶體囊由水晶體上皮細胞分泌並持續更新部分基質,具有包覆、支撐、維持水晶體形狀及協助調節的作用;其主要膠原支架是第四型膠原蛋白。

這個分類也可用組織功能記憶:第一型偏向抗拉纖維,第二型偏向軟骨基質,第三型偏向網狀纖維,而第四型專門形成基底膜網絡。題目雖列出其他基底膜分子,但問的是「哪一類型的膠原蛋白」,因此不應被 laminin 或醣胺聚醣等非膠原成分分散判斷。

核心知識點

  1. 水晶體囊是包覆水晶體的透明、具彈性基底膜。
  2. 水晶體囊主要膠原蛋白為第四型膠原蛋白(type IV collagen)。
  3. 基底膜還有 laminin、nidogen、perlecan 與醣胺聚醣等細胞外基質成分。
  4. 第一型膠原蛋白以粗纖維抗拉為主;第二型常見於軟骨;第三型形成網狀纖維;第四型形成基底膜網絡。
  5. 水晶體囊的結構可支撐水晶體,並配合睫狀肌作用參與調節。

參考資料

  1. Lens Capsule, Crystalline - NLM MeSH
  2. The Lens Capsule
  3. Three-dimensional structure of type IV collagen in the mammalian lens capsule
  4. Lens capsule - Wikipedia