114 身心障礙特考三等 衛生技術類科 醫用微生物及免疫學 考古題詳解
第 一 題30 分
巨噬細胞(Macrophage)為身體免疫系統的重要成員,具有多種功能,且依活化途徑分為 M1 巨噬細胞及 M2 巨噬細胞兩種類型,請依不同類型回答下列問題:
(一) 誘發其分化之淋巴球種類及主要細胞激素(Cytokines)。
(二) 主要的作用。
(三) 主要分泌的細胞激素。
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核心觀念
本題考查巨噬細胞的極化(polarization):巨噬細胞接收不同免疫訊號後,會呈現不同的功能表型。經典分類中,M1 為「典型活化」巨噬細胞,偏向促發炎與殺菌;M2 為「替代活化」巨噬細胞,偏向抑制發炎、組織修復及寄生蟲防禦。
誘發 M1 的主要淋巴球訊號來自 Th1 細胞分泌的 IFN-γ;誘發 M2 的主要訊號來自 Th2 細胞分泌的 IL-4、IL-13。感染相關的微生物訊號也會參與巨噬細胞活化,例如 LPS 可促進 M1 型反應。
解題方法
依題目三個小題,分別對照「淋巴球來源與誘發細胞激素」、「主要作用」、「巨噬細胞分泌物」即可。作答時要分清楚誘發巨噬細胞的細胞激素與巨噬細胞活化後分泌的細胞激素:例如 IFN-γ 是促進 M1 活化的重要訊號;TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12 則是 M1 常分泌的促發炎細胞激素。
(一)誘發其分化之淋巴球種類及主要細胞激素
| 巨噬細胞類型 | 主要淋巴球種類 | 主要誘發細胞激素 |
|---|---|---|
| M1 | Th1 細胞 | IFN-γ |
| M2 | Th2 細胞 | IL-4、IL-13 |
M1 活化也常受 LPS 等微生物訊號促進;M2 活化則可由 IL-4、IL-13 等訊號驅動。
(二)主要作用
第 二 題30 分
大腸桿菌(Escherichia coli)是重要的致病菌,與人體許多種疾病有關,其中會引起腸胃炎的菌株可分為五大類,請依不同類型回答下列問題:
(一) 菌株名稱及其特定毒性因子。
(二) 致病性。
(三) 實驗室檢驗方法。
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核心觀念
腸道致病性大腸桿菌(diarrheagenic E. coli, DEC)依主要致病機轉與毒力因子,傳統上分為五大類:腸毒素型(ETEC)、腸病原型(EPEC)、產志賀毒素型(STEC,常以腸出血性大腸桿菌 EHEC 代表)、侵襲型(EIEC)及腸聚集型(EAEC)。
這題的核心不是只列出菌名,而是要把每一型的「毒力因子 → 致病機轉與臨床表現 → 檢驗方法」連成一組。一般糞便培養分離出大腸桿菌,不能單憑菌種鑑定判定是哪一型,必須檢測其毒素、毒力基因、血清型或特徵性黏附與侵襲表現。
解題方法
依致病機轉分類,最容易完整作答:
- 產毒素:ETEC 以 LT、ST 造成水樣腹瀉。
- 黏附並破壞刷狀緣:EPEC 造成附著與抹除(attaching and effacing, A/E)病變。
- 產志賀毒素:STEC 造成出血性結腸炎,嚴重時併發溶血性尿毒症候群。
- 侵入腸黏膜細胞:EIEC 造成類似志賀氏菌的發炎性腹瀉。
- 聚集黏附並形成生物膜:EAEC 常造成持續性腹瀉。
檢驗作答以「毒力基因或毒素檢測」為主,再補上各型具代表性的表型檢驗或培養方式。
五大類型比較
| 類型 | 特定毒性因子與致病性 | 實驗室檢驗方法 |
|---|---|---|
| 腸毒素型大腸桿菌(ETEC, enterotoxigenic E. coli) | 定著因子(colonization factors, CFs;常稱定著菌毛)協助黏附小腸上皮。熱不穩定腸毒素 LT活化腺苷酸環化酶,使細胞內 cAMP 上升;熱穩定腸毒素 ST活化鳥苷酸環化酶 C,使 cGMP 上升。兩者均促進腸腔分泌、減少吸收,造成水樣腹瀉;常見於旅遊者腹瀉及幼兒腹瀉。 | 糞便或菌株以 PCR 檢測 LT、ST 毒素基因(如 elt、est);亦可用免疫法或細胞生物活性法檢測毒素。必要時檢測定著因子相關基因。 |
| 腸病原型大腸桿菌(EPEC, enteropathogenic E. coli) | 透過 **BFP(bundle-forming pilus)**協助典型 EPEC 初期黏附;由 LEE 致病島編碼第三型分泌系統及 **intimin(Eae)**等因子,形成 A/E 病變,造成微絨毛消失、刷狀緣受損與吸收不良。主要造成嬰幼兒水樣腹瀉。典型 EPEC 有 BFP;非典型 EPEC 通常沒有 BFP,但具有 eae。 | PCR 檢測 eae,並以 bfpA 區分典型與非典型 EPEC;可用 HEp-2 細胞黏附試驗觀察局部黏附型態。 |
| 產志賀毒素型大腸桿菌(STEC, Shiga toxin-producing E. coli;其中致人類疾病者常稱 EHEC) | 主要毒力因子為 志賀毒素 Stx1、Stx2,又稱 Shiga-like toxin 或 verotoxin。毒素抑制蛋白質合成並傷害血管內皮,常引起腹部絞痛及血便;嚴重者可併發 溶血性尿毒症候群(HUS)。部分菌株另有 intimin 等黏附因子。 |
第 三 題30 分
請敘述諾羅病毒(Norovirus)的構造與核酸特性(8 分)、感染途徑(6 分)、致病性及臨床症狀(8 分)、實驗室檢查方法及防制(8 分)。
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核心觀念
本題考查諾羅病毒的病毒學特徵,以及「糞口傳播、高傳染性、急性自限性腸胃炎」如何連結到檢驗與防制。作答時依題目四個配分項目分段,將病毒構造與基因組、傳播方式、致病表現、實驗室確認與感染管制逐一交代即可。
一、構造與核酸特性(8 分)
諾羅病毒(Norovirus)屬於 Caliciviridae(杯狀病毒科)Norovirus 屬,為小型、無套膜病毒,病毒顆粒近球形,具二十面體對稱的蛋白質外殼。
病毒基因組為約 7.5 kb 的線性、單股正向 RNA(ssRNA, positive-sense)、不分節段核酸。正向 RNA 可直接作為 mRNA,進入宿主細胞後進行蛋白質轉譯。基因組具有 5′ 端 VPg 蛋白及 3′ 端 poly(A) 尾。
基因組主要有三個開放閱讀框(ORF):
- ORF1:編碼非結構蛋白,包括 RNA 依賴性 RNA 聚合酶(RdRp)及蛋白酶等,負責病毒 RNA 複製與多蛋白切割。
- ORF2:編碼主要衣殼蛋白 VP1,形成外殼;VP1 的突出區,尤其 P2 區,變異較大,與抗原性及宿主受體結合有關。
- ORF3:編碼次要衣殼蛋白 VP2,參與病毒顆粒穩定。
病毒基因型多、抗原變異明顯,感染某一型別所形成的免疫保護有限,故可重複感染。
二、感染途徑(6 分)
諾羅病毒主要經糞口途徑傳播,感染劑量低,少量病毒即可造成感染。主要途徑包括:
- 人與人直接接觸:照護患者、共用餐具或接觸患者排泄物、嘔吐物後未妥善洗手。
- 食物或飲水傳播:患者或帶病毒者污染食物;受污染水源或以受污染水域養殖的生蠔等貝類,亦可成為感染來源。生食或未充分加熱的貝類風險較高。
- 污染物表面傳播:接觸受糞便或嘔吐物污染的門把、桌面、器具等,再以手接觸口部。
- 嘔吐物飛散造成環境污染:嘔吐時產生的飛沫或小液滴可污染周圍環境與食物,間接導致感染。
病毒在患者發病期間及症狀緩解後仍可排出,故無症狀或康復中的感染者也可能造成傳播。
三、致病性及臨床症狀(8 分)
病毒經口進入消化道後,在小腸黏膜細胞感染、複製,造成腸道吸收與分泌功能失衡,導致急性胃腸炎。病毒排出量大、感染劑量低,加上不同型別間免疫保護有限,是群聚感染容易迅速發生的原因。
潛伏期通常約 12–48 小時。常見症狀包括:
- 突發噁心、嘔吐;
- 水樣腹瀉;
- 腹部痙攣或腹痛;
- 部分患者有低度發燒、頭痛、肌肉痠痛或倦怠。
第 四 題10 分
目前已知有超過 100 種真菌會產生毒素,其中黃麴菌(Aspergillus flavus)產生的毒素與癌症有關。請說明此毒素名稱與引發的癌症(4 分)、實驗室檢查方法(6 分)。
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核心觀念
黃麴菌(Aspergillus flavus)可產生黃麴毒素(aflatoxins),其中**黃麴毒素 B₁(aflatoxin B₁, AFB₁)毒性與致癌性最強,是重要的肝致癌物。人體攝入後,AFB₁ 經肝臟細胞色素 P450 代謝為具反應性的環氧化物,可與 DNA 結合並造成基因突變,增加肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)**風險;慢性 B 型肝炎感染會進一步提高此風險。
解題方法:實驗室檢查
檢驗方法依目的分為快速篩檢、定量確認及人體暴露評估:
- ELISA 免疫分析:利用抗黃麴毒素抗體檢測食品或飼料中的毒素,適合快速篩檢及大量樣本分析。
- 薄層層析(TLC):萃取樣本中的黃麴毒素後,以層析分離並觀察其螢光,可用於辨識與初步定量。
- 高效液相層析(HPLC):常搭配螢光偵測器進行分離與定量;