112 國軍退除役轉任公務人員三等 衛生行政 醫用微生物及免疫學 考古題詳解

112 年・國軍退除役轉任公務人員・三等・衛生行政
試題代碼 醫用微生物及免疫學

第 一 題20 分

何謂微生物三域系統(Three-domain system)的分類?請列舉並詳細說明三域之間不同的生物特性。

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核心觀念

微生物三域系統是以生物的演化親緣關係為基礎,將細胞生物分為三個最高層級的分類單位,稱為「域」(domain):

  1. 細菌域(Bacteria)
  2. 古菌域(Archaea)
  3. 真核生物域(Eukarya)

此系統由 Carl Woese 等人依據核糖體 RNA(ribosomal RNA, rRNA)序列差異建立。早期生物分類常把細胞生物概分為原核生物與真核生物;三域系統進一步指出,細菌與古菌雖同屬沒有細胞核的原核型細胞,但在分子特徵與演化親緣上有顯著差異,因此分屬不同的域。真核生物則包括原生生物、真菌、植物及動物。

病毒沒有細胞構造,也沒有核糖體,通常不列入三域系統的細胞生物分類。

解題方法

作答時先寫出三域的名稱及分類依據,再從「細胞構造、遺傳與蛋白質合成、細胞壁、細胞膜、代表生物」等面向比較。須特別掌握兩個重點:

  • 細菌與古菌都沒有膜包圍的細胞核,但細胞壁、細胞膜及部分基因表現機制不同。
  • 古菌在某些遺傳與轉錄機制上較接近真核生物;這不表示古菌具有真核細胞構造。

三域的分類與生物特性

比較項目細菌域 Bacteria古菌域 Archaea真核生物域 Eukarya
細胞型態原核型,無膜包圍的細胞核原核型,無膜包圍的細胞核真核型,具有膜包圍的細胞核
遺傳物質與染色體多為環狀染色體,位於擬核區多為環狀染色體,位於擬核區多條線狀染色體,位於細胞核內
膜性胞器無典型膜性胞器無典型膜性胞器有粒線體、內質網等膜性胞器;植物與藻類另有葉綠體
核糖體70S70S;部分核糖體蛋白與 rRNA 特徵較接近真核生物細胞質核糖體為 80S;粒線體、葉綠體內有 70S 型核糖體
細胞壁多數具有肽聚醣(peptidoglycan)不含肽聚醣;部分具有假肽聚醣或蛋白質性表層有些具有細胞壁,有些沒有;植物壁以纖維素為主,真菌壁以幾丁質為主
細胞膜脂質脂肪酸以酯鍵連接甘油異戊二烯類支鏈烴以醚鍵連接甘油脂肪酸以酯鍵連接甘油;常含固醇等脂質
起始胺基酸蛋白質合成常以甲醯甲硫胺酸(fMet)起始以甲硫胺酸(Met)起始以甲硫胺酸(Met)起始
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第 二 題20 分

何謂總體基因體學(Metagenomics)?請詳述總體基因體學的分析技術及臨床醫療的應用。

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核心觀念

**總體基因體學(metagenomics)**是直接分析一個樣本中整個微生物群落的遺傳物質,而非先將微生物分離培養,再逐一檢測。樣本可來自人體檢體、環境或其他微生物棲地;分析對象包括其中細菌、病毒、真菌及寄生蟲等核酸。

須區分兩個相關概念:

  • 微生物相(microbiota):特定環境中的微生物群。
  • 總體基因體(metagenome):該微生物群所含的全部基因體遺傳物質;研究其組成與功能的學科即為總體基因體學。

它的核心價值有二:一是辨認「有哪些微生物」(分類組成);二是分析「這些微生物具有哪些基因與功能」(功能潛能)。若進一步分析基因表現的 RNA,稱為總體轉錄體學(metatranscriptomics),可了解群落中哪些基因正在表現。

解題方法:先分類技術,再交代完整分析流程

作答可依序說明「取得樣本與定序 → 生物資訊分析 → 臨床判讀」,並以 16S/18S/ITS 標記基因定序與全基因體 shotgun 定序作為主要技術分類。前者聚焦特定標記基因,後者分析樣本中的廣泛核酸序列,兩者可回答的問題與解析範圍不同。

一、主要定序技術

1. 標記基因定序(amplicon sequencing)

以 PCR 擴增微生物具有代表性的標記區段,再進行高通量定序:

  • 16S rRNA 基因:主要用於細菌與古菌的分類鑑定。
  • 18S rRNA 基因或 ITS 區域:常用於真核微生物,尤其真菌的分析。

此法成本與分析負擔較低,適合比較微生物群落組成及相對豐度;但結果受引子選擇與擴增偏差影響,通常無法直接完整分析功能基因,也不適合涵蓋所有類型的微生物。

2. 全基因體 shotgun 定序(shotgun metagenomic sequencing)

將樣本中的總核酸隨機片段化、建庫並定序,之後對定序讀段進行分類與功能分析。此法可同時涵蓋細菌、古菌、真菌、寄生蟲及 DNA 病毒的序列,並可檢查功能基因、毒力因子及抗微生物藥物抗性基因。若要分析 RNA 病毒,須納入 RNA 萃取與反轉錄等步驟。

相較標記基因定序,shotgun 可提供較廣泛的分類與功能資訊,但定序深度、成本、宿主核酸干擾及生物資訊分析需求較高。

3. 總體轉錄體分析

分析樣本 RNA,可評估微生物群落中實際表現的基因與活躍功能。它回答的是「哪些基因正在表現」,與 DNA 定序所反映的「具有哪些基因」不同。

二、典型分析流程

  1. 採集與前處理:依檢體種類採樣,避免污染並保存核酸;設置陰性及陽性對照,有助辨認試劑或流程污染。
  2. 核酸萃取與建庫:萃取 DNA;若分析 RNA,另進行 RNA 萃取與必要的反轉錄。標記基因法先 PCR 擴增目標區段;shotgun 法則建構總核酸定序文庫。
  3. 高通量定序:取得大量序列讀段(reads);
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第 三 題20 分

最近爆發的 A 型肝炎(Hepatitis A)與市售有機冷凍莓果受污染有關,請詳述 A 型肝炎的臨床症狀、傳染方式及預防方法。

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核心觀念

本題考查 A 型肝炎病毒(hepatitis A virus, HAV)的疾病表現、糞口傳播特性,以及疫苗與衛生措施等預防原則。HAV 感染造成急性肝炎,不會形成慢性感染或慢性帶原;病情嚴重度與年齡有關,幼兒感染常無明顯症狀,成人則較容易出現黃疸及全身不適。

解題方法

可依「症狀—傳播—預防」三部分作答:

  1. 症狀:按感染後常見的前驅期與肝炎期整理。
  2. 傳播:先指出糞口途徑,再用受污染莓果說明食物媒介傳播。
  3. 預防:分成個人衛生與食品安全、疫苗接種,以及暴露後處置。

臨床症狀

HAV 潛伏期約 15–50 天,平均約 28 天。感染後的表現由無症狀到明顯急性肝炎皆有:

  • 前驅期:倦怠、食慾不振、噁心、嘔吐、腹部不適或右上腹疼痛;也可出現發燒、肌肉痠痛。
  • 肝炎期:尿色變深、糞便顏色變淡、皮膚與鞏膜黃染;部分患者會有搔癢、肝腫大及肝功能指數上升。
  • 病程與差異:多數患者可自行康復。兒童感染常無症狀或症狀輕微;成人較常有明顯症狀,年長者及原有慢性肝病者發生重症的風險較高。少數患者會發生猛爆性肝炎,但 HAV 不造成慢性肝炎或慢性帶原。

傳染方式

HAV 主要經由糞口途徑傳播:感染者糞便中的病毒污染手、食物、水或環境後,病毒經口進入另一人的腸胃道。

  • 受污染食物或飲水:例如莓果在種植、採收、處理或包裝過程中受到污染。冷凍不代表病毒已被殺滅,因此受污染的冷凍莓果仍可能造成群聚感染。
  • 人與人接觸:如照顧感染者、家庭或機構內接觸,以及如廁後或處理尿布後未妥善洗手。
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第 四 題20 分

何謂「長新冠」(long COVID)?請詳細說明長新冠的定義,並請列舉八種臨床常見的症狀。

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核心觀念

「長新冠」(long COVID),又稱「新冠肺炎後症候群」(post-COVID-19 condition),是感染 SARS-CoV-2 後持續或新出現的一組健康問題。它可能影響一個或多個器官系統,病程與表現因人而異,症狀可能持續、起伏或在初期康復後再度出現。

世界衛生組織(WHO)的臨床定義為:曾有確診或疑似 SARS-CoV-2 感染者,通常在 COVID-19 發病後約 3 個月出現相關症狀,且症狀至少持續 2 個月,並且不能以其他診斷解釋。症狀可以是急性感染後持續存在,也可以在初步康復後新發生;通常會影響日常生活功能。

不同機構採用的時間界定略有差異。考試作答宜交代 WHO 定義的「通常於發病後約 3 個月」及「持續至少 2 個月」,並指出須排除其他診斷。

解題方法

本題要求兩項內容:先清楚界定長新冠,再列出八種常見症狀。作答時先交代感染史、時間條件、症狀持續性及排除其他診斷等要件,再用條列方式列舉症狀,並涵蓋不同身體系統。

常見臨床症狀包括:

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第 五 題20 分

何謂念珠菌症(Candidiasis)?請詳細說明白色念珠菌(Candida albicans)的特性及臨床診斷與治療。

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核心觀念

念珠菌症(candidiasis)是由念珠菌屬(Candida)酵母菌過度增殖或侵入組織所造成的感染。白色念珠菌(Candida albicans)是常見致病種之一,平時可存在於口腔、腸道、皮膚及陰道等部位,屬人體正常菌叢;當宿主防禦下降、菌叢平衡改變或皮膚與黏膜屏障受損時,可能引起局部黏膜感染,也可能造成血流感染及深部器官侵犯。

本題重點是依序說明:念珠菌症的定義與臨床型態、白色念珠菌的生物學特性、臨床診斷原則,以及依感染部位和嚴重程度選擇治療。診斷時須區分「檢出念珠菌」與「念珠菌確實造成疾病」;無症狀定殖不等於感染,亦不必然需要治療。

解題方法

作答可依「病原特性 → 致病條件與臨床表現 → 診斷 → 治療」展開。先交代白色念珠菌如何由正常菌叢轉為致病,再分黏膜皮膚型與侵襲型說明診斷及處置,能完整回應題目中的「特性及臨床診斷與治療」。

一、白色念珠菌的特性

  1. 分類與形態:白色念珠菌是真菌,呈酵母樣生長,可見卵圓形出芽細胞;也可形成假菌絲及真正菌絲,具有多形性。其酵母型有利於散布,菌絲型則與黏附、穿透組織及致病性有關。
  2. 重要鑑定特徵:在血清等適當條件下可形成芽管(germ tube);在玉米粉培養基等條件下可形成厚壁孢子(chlamydospore)。芽管試驗可作為初步鑑定,但不能單靠此試驗完全排除其他芽管陽性酵母菌。
  3. 致病機轉:可黏附上皮或醫療器材表面,形成生物膜;形態轉換、組織侵入及分泌水解酵素等能力,都有助於造成感染。
  4. 常見促發因素:廣效抗生素使用、糖尿病、懷孕、免疫功能低下或接受免疫抑制治療、HIV 感染、留置導管及手術後重症照護等。侵襲性感染常與住院、血管內導管及免疫抑制相關。

二、念珠菌症的臨床型態

  • 口腔咽喉念珠菌症:口腔黏膜出現白色斑塊,可伴隨紅腫、疼痛或灼熱感。
  • 食道念珠菌症:吞嚥疼痛或吞嚥困難,常見於免疫功能低下者。
  • 外陰陰道念珠菌症:外陰搔癢、紅腫、灼熱、外陰排尿疼痛或性交疼痛,可見濃稠白色分泌物;症狀不具專一性。
  • 皮膚念珠菌症:常發生於潮濕、皺褶處,可見紅疹、糜爛或周邊衛星狀小丘疹。
  • 侵襲性念珠菌症:包括念珠菌血症與深部器官感染,常見表現為發燒、敗血症或依受侵犯器官而異的症狀。

三、臨床診斷

  1. 先依感染部位採檢並檢查:口腔或皮膚病灶可直接採樣做顯微鏡檢查;陰道分泌物可作生理食鹽水或 10% KOH 濕片檢查;血液或深部組織培養用於評估侵襲性感染。
  2. 顯微鏡與培養:可見出芽酵母細胞、假菌絲或菌絲;培養可協助確認菌種。疑似菌血症或深部感染時,須進行血液培養、菌種鑑定,並依需要進行藥物敏感性試驗。
  3. 依部位補充檢查:
  • 外陰陰道念珠菌症:症狀與檢查相符,且濕片見酵母菌、菌絲或假菌絲,可支持診斷;
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