下列多醣何者具有抗凝血之功能？
詳細解析
本題觀念
人體內有多種多醣（polysaccharide），其中一大類是「醣胺聚醣」（glycosaminoglycan, GAG），廣泛分布於結締組織的細胞外基質中，各有不同的生理功能。本題考的是哪種 GAG 具有抗凝血功能。在所有 GAG 中，肝素（heparin）是唯一具有強效抗凝血活性的多醣，透過活化抗凝血酶 III 來抑制凝血級聯反應，臨床上也是使用超過六十年的經典抗凝血藥物。
選項分析
A. chondroitin 硫酸軟骨素（chondroitin sulfate）是一種結構性 GAG，主要存在於軟骨、骨骼及結締組織的細胞外基質中。它的功能是提供組織抗壓性與彈性（幫助軟骨承受壓力），並參與蛋白聚醣（proteoglycan）的形成。硫酸軟骨素不具有抗凝血活性。
B. heparin ✅ 肝素（heparin）是具有強效抗凝血活性的天然 GAG 多醣。肝素的抗凝血機制是透過其分子上的特定五糖序列（pentasaccharide sequence）與抗凝血酶 III（antithrombin III, ATIII）結合，使 ATIII 的構形改變，大幅增強它對凝血因子的抑制能力，尤其是凝血酶（thrombin, Factor IIa）和第十凝血因子（Factor Xa）。肝素是所有 GAG 中硫酸化程度最高的，由重複的葡萄糖胺（glucosamine）與糖醛酸（uronic acid）雙醣單元組成，以 α-1,4 糖苷鍵連接。
C. keratan sulfate 硫酸角質素（keratan sulfate）主要為結構性 GAG，存在於角膜（cornea）、軟骨及骨骼中。它的主要功能是維持角膜的透明度與結構完整性，不具有抗凝血功能。
D. hyaluronic acid 玻尿酸（hyaluronic acid，又稱透明質酸）是唯一不含硫酸基的 GAG，分子量極大，不會與核心蛋白共價結合形成蛋白聚醣。玻尿酸的功能包括細胞外基質中的水分保持、關節潤滑，以及透過 CD44 受體參與細胞信號傳導。它不具有抗凝血活性。
答案解析
答案為 B。四個選項都是醣胺聚醣（GAG），但只有肝素具有抗凝血功能。肝素的關鍵在於其高度硫酸化的結構與特定的五糖序列，能與抗凝血酶 III 結合並增強其活性約一千倍，有效阻止凝血級聯反應中凝血酶和 Factor Xa 的作用。其餘三種 GAG（硫酸軟骨素、硫酸角質素、玻尿酸）的功能以結構支撐、潤滑及水分保持為主，與凝血系統無直接關聯。
核心知識點
- 醣胺聚醣（GAG）家族包含：肝素、硫酸乙醯肝素、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質素、玻尿酸
- 肝素是唯一具有抗凝血功能的 GAG，也是硫酸化程度最高的 GAG
- 肝素抗凝血機制：五糖序列結合抗凝血酶 III → 增強抑制 thrombin 與 Factor Xa
- 玻尿酸是唯一不含硫酸基、不與核心蛋白結合的 GAG
- 硫酸軟骨素與硫酸角質素為結構性 GAG，功能以組織支撐為主
參考資料
- Heparin - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Heparin)
- Engineered heparins as new anticoagulant drugs - PMC (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5412866/)
- New Applications of Heparin and Other Glycosaminoglycans - PMC (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6154012/)
- Glycosaminoglycan Sulfation and Signaling - Sigma-Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/US/en/technical-documents/technical-article/protein-biology/protein-expression/glycosaminoglycan)