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民國115年 高考三級 衛生技術 醫用微生物及免疫學考古題
民國115年 高考三級 衛生技術 醫用微生物及免疫學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
近年微生物抗藥性(Antimicrobial Resistance, AMR)問題持續嚴重,請
說明細菌抗藥性產生的原因以及抗藥性基因的起源。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、抗藥性的定義與臨床意義:Antimicrobial Resistance(AMR,微生物抗藥性)指細菌在原本可抑制或殺死其生長的藥物濃度下仍能存活增殖。依來源可分固有抗藥性(intrinsic resistance)與獲得性抗藥性(acquired resistance)。AMR 使經驗性治療失敗、延長住院、提高死亡率與醫療成本,WHO 列為全球十大公共衛生威脅之一。 二、產生原因(用藥與選擇壓力):抗生素不當使用為主要驅動力,包括感冒等病毒感染之濫用、劑量不足或療程中斷、過度使用廣效抗生素、畜牧業作為生長促進劑大量投予,以及環境藥物殘留。上述情形形成選擇壓力(selection pressure),使帶抗藥基因菌株存活並大量繁殖,即「適者生存」。 三、產生原因(感染控制與體系因素):院內感染控制不佳、手部衛生與器械消毒不落實、留置導管等侵入性處置、長照機構群聚,均有利抗藥菌株傳播。加上新抗生素研發停滯、快速診斷工具不足、跨國監測與法規落實不夠,使問題持續惡化。 四、抗藥基因的起源(固有與突變):抗藥決定因子原已存在自然界,土壤產抗生素之放線菌(Streptomyces)等即為天然抗藥基因儲庫(resistome),環境微生物長期競爭亦篩選出多樣基因。染色體突變則如 fluoroquinolone 之 gyrA/parC 突變、rifampicin 之 rpoB 突變、 penicillin-binding protein(PBP,青黴素結合蛋白)改變,屬垂直遺傳。 五、抗藥基因的起源(水平基因轉移):抗藥基因主要經 horizontal gene transfer(HGT,水平基因轉移)流通,機制包括 conjugation(接合)傳遞質體與整合性接合元件、transformation(轉形)攝入游離 DNA(如肺炎鏈球菌自然勝任性)、transduction(轉導)由噬菌體攜帶。gene cassette(基因匣)、integron(整合子)、transposon(跳躍子)可串聯多種抗藥基因;重金屬與殺菌劑的共同選擇(co-selection)亦助長擴散。 六、因應策略:推動抗生素管理(antimicrobial stewardship)與 One Health(一體健康)跨部門合作、落實感染控制與疫苗接種、建置抗藥性監測(如 GLASS)、發展快速診斷與新藥、噬菌體及抗毒力治療,並加強民眾衛教,以延緩抗藥性演變。
請說明胃幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)感染可能導致之疾病,並解
釋其重要毒力因子VacA(Vacuolating Cytotoxin A)之作用機轉。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、病原特性與流行病學:Helicobacter pylori(胃幽門螺旋桿菌)為革蘭氏陰性、微需氧、螺旋狀具多根鞭毛之彎曲桿菌,尿素酶(urease)活性極高,可分解尿素產氨中和胃酸,使其於胃黏液層存活。全球約半數人口感染,多於兒童期經口—口或糞—口途徑傳播,感染後常終身帶原。 二、胃部疾病:慢性活動性胃炎(chronic active gastritis)為最基本表現,主要侵犯胃竇;約 10-15% 發展為消化性潰瘍(peptic ulcer),十二指腸潰瘍與胃竇炎及高胃酸分泌相關,胃潰瘍則與胃體炎、萎縮及癌化風險相關;另可引起非潰瘍性消化不良(non-ulcer dyspepsia)。 三、腫瘤與胃外疾病:H. pylori 為 IARC 第一類致癌因子,經慢性胃炎—萎縮—腸化生—異型增生之 Correa 級聯導致胃腺癌(gastric adenocarcinoma);亦可引發胃黏膜相關淋巴組織淋巴瘤(MALT lymphoma),早期根除可使部分腫瘤緩解。胃外表現包括缺鐵性貧血、維生素 B12 缺乏、免疫性血小板減少症(ITP)等。 四、VacA 的結構與基因多型性:VacA(Vacuolating Cytotoxin A,空泡毒素 A)為約 88 kDa 分泌性毒素,前驅蛋白經自體切割形成 p33(孔洞形成區)與 p58(細胞結合區)。依 signal region(s1/s2)、middle region(m1/m2)與 intermediate region(i1/i2)分型,s1m1 型活性最強,與潰瘍及胃癌風險相關。 五、VacA 的作用機轉:VacA 與細胞膜受體(sphingomyelin、RPTPβ、EGFR 等)結合後經內吞作用進入細胞,於內體(endosome)膜形成陰離子選擇性孔道,使 Cl⁻、HCO₃⁻ 內流並帶入水分,內體膨脹融合成巨大空泡(vacuolation),干擾膜運輸。毒素亦可插入粒線體膜,造成膜電位下降、cytochrome c 釋放與細胞凋亡;並破壞緊密連接、抑制 T 細胞增生與抗原呈現,形成局部免疫抑制,助長持續感染。
請回答漢他病毒(Hantavirus)傳播途徑(Transmission)、引起之疾病
(Diseases)、治療方式(Treatment)以及預防方法(Prevention)。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、病毒特性與傳播途徑:Hantavirus(漢他病毒)屬 Hantaviridae、Bunyavirales 目,為三段負股 RNA 的包膜病毒。自然宿主為齧齒類,病毒隨尿液、糞便、唾液排出。人類主要吸入含病毒之氣溶膠(乾燥鼠糞尿揚塵)感染,亦可經鼠咬、黏膜或傷口接觸污染物;Andes virus(安地斯病毒)有少數人傳人報告。 二、引起之疾病:歐亞地區引起腎症候群出血熱(hemorrhagic fever with renal syndrome, HFRS),病原包括 Hantaan、Seoul、Puumala、Dobrava 病毒,表現發燒、出血傾向、低血壓與急性腎衰竭;美洲地區引起漢他病毒心肺症候群(hantavirus cardiopulmonary syndrome, HPS),以 Sin Nombre、Andes 病毒為主,快速進展為非心源性肺水腫與休克,致死率可達 35-40%。 三、治療方式:以支持性療法為主。HFRS 早期靜脈給予 ribavirin(雷巴威林)可能縮短病程、降低重症;HPS 無特效藥,需加護監測、謹慎液體復甦(避免過度輸液加重肺水腫)、使用升壓劑,必要時以 ECMO(葉克膜)支持。型別特異性中和抗體尚在研究中,療效未確立。 四、預防方法:滅鼠與環境衛生為核心,封堵鼠類入侵孔道、食物密封、避免於鼠類棲地露營或工作。清理污染環境應先濕潤再清掃,避免乾掃揚塵,並配戴 N95 口罩、手套與護目鏡。實驗室及野外工作者應加強防護與健康監測;中國、韓國有滅活疫苗,國際普及有限,一般民眾以衛教與個人防護為主。
請回答真菌感染時,以下菌體成分影響宿主的可能傷害:孢子(Spore)、
黃麴毒素(Aflatoxin)、赭麴毒素(Ochratoxin)以及棒麴毒素(Patulin)。
(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、孢子(Spore)的致病角色:真菌孢子(分生孢子 conidia、關節孢子 arthroconidia、孢囊孢子)粒徑約 2-10 μm,可直達肺泡。孢子表面 hydrophobin(疏水蛋白,如 Aspergillus 的 RodA)可遮蔽 β-glucan 與 mannan,降低 dectin-1 與 TLR 辨識而逃避先天免疫;melanin(黑色素)則協助清除自由基。孢子於宿主體內萌發為菌絲(hyphae)、侵入血管造成侵襲性麴菌症與組織壞死;吸入大量孢子亦可引發 IgE 媒介之過敏反應或過敏性肺炎。 二、黃麴毒素(Aflatoxin):主要由 Aspergillus flavus 與 A. parasiticus 產生,常見於花生、玉米與穀物。Aflatoxin B1 經肝臟 CYP450 代謝為 AFB1-8,9-epoxide,與 DNA 形成 N7-guanine 加合物,導致 TP53 第 249 密碼子 G→T 突變,為肝細胞癌重要機轉,並與 B 型肝炎病毒具協同致癌作用;急性大量暴露可致肝毒性與死亡,慢性暴露則抑制免疫功能。IARC 列為第一類致癌物。 三、赭麴毒素(Ochratoxin):以 Ochratoxin A(OTA)為主,由 Aspergillus ochraceus 與 Penicillium verrucosum 產生,污染穀物、咖啡與葡萄製品。OTA 結構類似 phenylalanine(苯丙胺酸),競爭性抑制 phenylalanyl-tRNA synthetase,阻斷蛋白質合成;具腎毒性,與巴爾幹地方性腎病變(Balkan endemic nephropathy)及上泌尿道泌尿上皮癌相關,另有致畸性與免疫毒性。IARC 列為第 2B 類可能致癌物。 四、棒麴毒素(Patulin):主要由 Penicillium expansum(蘋果腐爛病原)產生,常見於蘋果汁與果醬。Patulin 具親電性,與細胞內硫醇基(glutathione)結合,造成氧化壓力、抑制 DNA 與 RNA 合成,並破壞腸道上皮,引起噁心、嘔吐與腹瀉;亦具免疫毒性、神經毒性與致畸性。IARC 列為第 3 類,各國對果汁訂有限量標準。
請說明人體先天性免疫(Innate Immunity)中的第一道防線(First-line
Defense/Natural Barriers)包含那些組成並說明其防禦病原體的作用機
制。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、第一道防線的定義與範疇:First-line defense 又稱自然屏障(natural barriers),指病原體尚未侵入組織前,由解剖結構、分泌物與正常菌叢構成的第一層阻絕,屬先天性免疫(innate immunity),不具抗原專一性亦無免疫記憶,作用迅速(數分鐘至數小時)且終身存在。 二、物理與機械性屏障:皮膚角質層(stratum corneum)由富含角蛋白的死亡細胞與緊密連接構成,不易穿透,並藉持續脫屑移除附著菌;呼吸道之黏液纖毛清除系統(mucociliary escalator)將病原向上推送;腸胃道蠕動、尿液沖刷、淚液與唾液沖洗亦屬之,可減少病原附著與定殖。 三、化學性屏障:皮膚脂肪酸與乳酸使 pH 約 5.5;胃酸 pH 1-2 可殺菌;陰道乳酸桿菌產酸維持酸性環境;淚液、唾液與鼻分泌物含 lysozyme(溶菌酶,水解肽聚醣)、lactoferrin(乳鐵蛋白,奪取鐵離子)、defensins 與 cathelicidins 等抗菌肽;呼吸道黏液含 mucin 與 surfactant protein A/D,可凝集並促進病原清除。 四、生物性屏障(正常菌叢):皮膚與黏膜共生菌透過競爭營養與附著位置、產生 bacteriocins(細菌素)與短鏈脂肪酸、調節 pH 與氧張力,形成定殖抵抗(colonization resistance),抑制病原入侵;廣效抗生素使用會破壞此屏障,增加困難梭菌(Clostridioides difficile)感染風險。 五、其他屏障與限制:血腦障壁(blood-brain barrier)、胎盤屏障與血—睪屏障屬解剖性屏障;體溫與低氧環境亦具抑菌作用。惟皮膚破損、燒傷、導管留置、黏膜乾燥或免疫缺陷時屏障失效,病原即進入第二道防線,引發發炎反應、吞噬細胞、補體與自然殺手細胞(NK cell)之作用。