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115年:營養生理生化(2)

有關嗅覺接受器（olfactory receptors）的說明，下列何者錯誤？

A人類有超過400 種的嗅覺接受器
B人類的嗅覺接受器可區分上萬種氣味分子
C人類的嗅覺接受器神經元出生後無法再生
D嗅覺接受器神經元的軸突組成第一對腦神經

詳細解析

本題觀念

嗅覺接受器（olfactory receptor）是位於鼻腔嗅覺上皮的特化神經元，負責偵測空氣中的氣味分子。人類擁有約 400 種功能性嗅覺受體，能透過「組合編碼」辨識上萬種氣味。嗅覺受體神經元壽命僅約 30–40 天，但嗅覺上皮基底層的幹細胞可以終身再生新的神經元，這是哺乳類成體神經新生的經典範例，因此「出生後無法再生」的說法是錯誤的。

選項分析

(A) 人類有超過 400 種的嗅覺接受器

人類基因體約有 1,000 個嗅覺受體基因，其中大約 387–400 個是具有功能的基因，其餘約 600 個為偽基因（pseudogene，已失去功能的基因）。「超過 400 種」的描述與文獻記載的功能性受體數量大致吻合，此敘述正確。

(B) 人類的嗅覺接受器可區分上萬種氣味分子

人類嗅覺系統運用「組合編碼」（combinatorial coding）來辨識氣味：每種氣味分子可以同時活化好幾種受體，而每種受體也能辨識多種分子，產生獨特的活化組合模式。經典生理學教科書記載人類可區分約一萬種氣味，後續研究甚至提出更高的估計值。此敘述正確。

(C) 人類的嗅覺接受器神經元出生後無法再生 ❌

此敘述錯誤。嗅覺受體神經元因為直接暴露在外界環境中，壽命僅約 30–40 天就會自然汰換。嗅覺上皮基底層有兩群幹細胞——水平基底細胞（horizontal basal cell）與球形基底細胞（globose basal cell），它們可以終身持續分裂、分化為新的嗅覺神經元。這是中樞神經系統外少數可以終身再生神經元的部位之一。2020 年發表在 Nature Neuroscience 的研究透過單細胞分析，進一步證實成人嗅覺黏膜中仍有活躍的神經幹細胞池。

(D) 嗅覺接受器神經元的軸突組成第一對腦神經

嗅覺受體神經元的軸突穿過篩骨篩板（cribriform plate）上的小孔進入顱腔，到達嗅球（olfactory bulb）形成突觸。這些軸突束被許旺細胞（Schwann cell）包覆，統稱為嗅神經（olfactory nerve），即第一對腦神經（cranial nerve I）。嗅神經也是唯一由初級感覺神經元軸突直接組成的腦神經。此敘述正確。

答案解析

答案為 (C)。嗅覺受體神經元是極少數在成體中仍可持續再生的神經元。它們壽命短、汰換快，嗅覺上皮基底層的幹細胞能終身不斷生成新的嗅覺神經元來取代老化或受損的細胞。因此「出生後無法再生」的敘述明顯錯誤。其他三個選項（約 400 種受體、可區分上萬種氣味、軸突組成第一對腦神經）均為正確的教科書內容。

核心知識點

  • 人類約有 400 種功能性嗅覺受體，透過組合編碼可辨識上萬種氣味
  • 嗅覺受體神經元壽命約 30–40 天，由基底幹細胞終身再生
  • 嗅覺神經元再生是成體神經新生（adult neurogenesis）的經典範例
  • 嗅覺受體神經元的軸突穿過篩板到達嗅球，組成第一對腦神經（CN I）

參考資料

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