112 高普考普通考試 衛生技術 醫用微生物及免疫學概要 考古題詳解

112 年・高普考・普通考試・衛生技術
試題代碼 醫用微生物及免疫學概要

第 一 題25 分

厭氧菌(anaerobe)無法在有氧的環境下生長,請回答細菌生理調節下可能導致厭氧發生的機制。

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核心觀念

本題考查「細菌為何不能在有氧環境生長」的生理機制。厭氧菌在有氧環境中生長受阻,主要與氧及其衍生的活性氧物種造成氧化傷害,以及細菌的代謝酵素對氧敏感有關;有些厭氧菌也受環境氧化還原電位升高影響。

需區分兩件事:厭氧生長是指細菌在沒有氧氣時,利用發酵或厭氧呼吸取得能量;氧氣毒性則是某些細菌暴露於氧氣後,因防禦能力不足或代謝系統受氧抑制,無法維持生長。

解題方法

從「有氧環境中的氧如何影響細菌生理」切入,分別說明氧化傷害、氧敏感代謝酵素及氧化還原電位,再補充細菌在無氧環境下的能量代謝方式,即可完整回答。

一、活性氧物種累積,造成細胞氧化傷害

氧氣在細胞內接受電子時,會形成具反應性的中間產物,包括超氧陰離子、過氧化氫及羥自由基:

O2→O2∙−→H2O2→∙OH\mathrm{O_2 \rightarrow O_2^{\bullet-} \rightarrow H_2O_2 \rightarrow \bullet OH}

這些活性氧可氧化蛋白質、膜脂質及核酸,也能破壞含鐵硫簇的酵素,造成代謝途徑失常。

能在有氧環境生長的細菌,通常具有清除活性氧的酵素,例如:

  • 超氧化物歧化酶(SOD):將超氧陰離子轉成過氧化氫。
  • 過氧化氫酶(catalase):將過氧化氫分解成水與氧氣。
  • 過氧化酶(peroxidase):利用還原力將過氧化氫還原成水。
  • 部分厭氧菌也具有過氧化物酶或超氧化物還原酶等防禦系統;不同菌種的防禦能力並不相同。
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第 二 題25 分

帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus)是常見引起水痘的 DNA 病毒,請回答病毒的致病性與其可能的預防與治療。

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核心觀念

本題考查水痘帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)的感染途徑、致病過程、臨床表現,以及疫苗預防與抗病毒治療。VZV 是具包膜的雙股 DNA 病毒,屬疱疹病毒科;初次感染造成水痘,痊癒後病毒潛伏於感覺神經節,日後再活化則造成帶狀皰疹。

解題方法

依序說明「初次感染 → 潛伏與再活化 → 預防 → 治療」,並區分水痘與帶狀皰疹的臨床表現,即可完整回答題意。

一、致病性

  1. 傳播與初次感染:VZV 可經飛沫、空氣傳播,也可接觸水疱液傳染。病毒進入人體後,在呼吸道黏膜與局部淋巴組織增殖,再經病毒血症散布至皮膚,造成全身性水疱疹,即水痘。
  2. 水痘表現:常見發燒、倦怠及搔癢性皮疹,皮疹由斑疹、丘疹進展為水疱、結痂;不同階段的皮疹可同時出現。成人、孕婦及免疫功能低下者較易發生嚴重併發症,如肺炎、腦炎或播散性感染。
  3. 潛伏與再活化:水痘消退後,VZV 可沿感覺神經移行並潛伏於背根神經節或腦神經節。年長、免疫力下降或免疫抑制時,病毒可再活化,沿神經分布至皮膚,形成單側、通常不跨越身體中線的帶狀水疱疹。
  4. 帶狀皰疹併發症:神經痛可先於皮疹出現,並可能在皮疹癒合後持續,形成帶狀皰疹後神經痛。若侵犯眼部,可能損害角膜與視力;免疫低下者亦較易發生嚴重或廣泛性病灶。

二、預防

  • 水痘疫苗:接種水痘疫苗可預防初次感染及降低重症風險;對無免疫證據且適合接種者,暴露後儘早接種可作為暴露後預防。
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第 三 題10 分

請以細胞結構與細胞生理兩方面比較真菌與細菌的差異。

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核心觀念

本題要比較真菌與細菌的細胞結構及細胞生理。最重要的分野是:真菌為真核生物,細菌為原核生物。這項差異會進一步反映在細胞核、胞器、細胞壁、細胞膜、核糖體、繁殖方式與藥物敏感性上。

真菌包括單細胞的酵母菌,以及由菌絲構成的黴菌;細菌則是原核微生物。兩者皆可具有細胞壁,也都能以無性方式繁殖,但細胞組織方式和生理特性不同。

解題方法

以「細胞結構」和「細胞生理」兩方面分組比較,並在每一項指出真菌與細菌的特徵。作答時掌握三組核心對照:

  1. 真核對原核:有無真正細胞核、膜狀胞器。
  2. 細胞壁與細胞膜成分:幾丁質/葡聚糖對肽聚糖;麥角固醇對多數細菌缺乏固醇。
  3. 生長與繁殖:真菌以出芽、菌絲生長或孢子繁殖;細菌主要以二分裂繁殖。

細胞結構比較

比較項目真菌細菌
細胞類型真核細胞,有核膜包圍的細胞核原核細胞,無核膜包圍的細胞核
遺傳物質DNA 位於細胞核內,通常有多條線狀染色體DNA 主要位於擬核區,通常為一條環狀染色體;常可有質體
膜狀胞器有粒線體、內質網、高基氏體等胞器無膜狀胞器
核糖體主要為 80S 核糖體為 70S 核糖體
細胞壁主要含幾丁質、葡聚糖及甘露聚糖等;不含肽聚糖多數具有含肽聚糖的細胞壁;革蘭氏陽性與陰性菌的細胞壁結構不同
細胞膜含麥角固醇,是抗黴菌藥物的作用標的之一多數細菌細胞膜不含固醇;部分例外如黴漿菌可含固醇
典型形態與大小酵母菌為單細胞;黴菌由菌絲構成,細胞通常較大多為單細胞,常見球菌、桿菌、螺旋菌等形態,通常較小

細胞生理比較

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第 四 題20 分

疫苗接種(vaccination)可主動產生保護性免疫力以防禦可能的病原體感染,請回答五合一疫苗 DTaP-Hib-IPV 與三合一疫苗 MMR 的定義。

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核心觀念

本題考複合疫苗名稱中的英文縮寫,以及每種疫苗所預防的疾病。判讀時要將縮寫逐一拆開,並辨認各成分屬於類毒素、次單位疫苗或活性減毒疫苗等類型。

解題方法

先將 DTaP-Hib-IPV 拆成五個免疫成分,再將 MMR 拆成三種病毒疾病。五合一疫苗的「五合一」是指預防五種疾病;三合一疫苗的「三合一」是指預防三種疾病。

疫苗定義

五合一疫苗 DTaP-Hib-IPV

  • D(Diphtheria):白喉。
  • T(Tetanus):破傷風。
  • aP(acellular Pertussis):非細胞性百日咳。
  • Hib(Haemophilus influenzae type b):b 型嗜血桿菌感染症,例如腦膜炎、肺炎等侵襲性感染。
  • IPV(Inactivated Poliovirus Vaccine):不活化小兒麻痺病毒疫苗,用以預防小兒麻痺症。
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第 五 題20 分

請依序回答器官移植種類的定義與差異,包括 autograft、isograft、allograft 以及 xenograft,並回答抗移植排斥藥物 FK-506 的藥理作用機制。

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核心觀念

本題考查移植物依「供體與受體的遺傳關係」所作的分類,以及免疫抑制藥物 FK-506(Tacrolimus)抑制 T 細胞活化的機制。移植物與受體的遺傳差異越大,通常引發的免疫排斥反應越強。

解題方法

先依供體與受體是否為同一個體、是否具有相同基因型、是否屬於同一物種,依序區分四種移植:

  • Autograft(自體移植):供體與受體是同一個體。
  • Isograft(同系移植):供體與受體是基因相同或高度相同的個體。
  • Allograft(同種異體移植):供體與受體屬於同一物種,但基因型不同。
  • Xenograft(異種移植):供體與受體來自不同物種。

FK-506 的機制則從其細胞內結合對象切入,再追蹤其對鈣調神經磷酸酶、IL-2 表現與 T 細胞活化的影響。

四種移植物的定義與差異

種類供體與受體關係例子排斥特性
Autograft(自體移植)同一個體內移植將患者自身皮膚移植至燒傷處抗原與自身相同,通常不引發免疫排斥
Isograft(同系移植)不同個體,但遺傳組成相同或高度相同同基因品系小鼠之間移植;同卵雙胞胎間移植主要組織相容性抗原相同,排斥通常很弱或不發生
Allograft(同種異體移植)同一物種的不同個體,遺傳組成不同人與人之間的腎臟移植供受體的組織相容性抗原不同,可引發排斥;臨床上須評估配對並使用免疫抑制藥物
Xenograft(異種移植)不同物種之間移植豬的組織或器官移植至人物種間抗原差異大,免疫排斥通常強烈

關鍵差異在於「遺傳與抗原相似程度」:自體移植沒有供體與受體差異;同系移植的基因型相同或高度相同;同種異體移植是同物種、不同基因型;異種移植則跨越物種。

FK-506 的藥理作用機制

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