分科測驗
112年
生物
第 27 題
📖 題組：
閱讀三 免疫球蛋白E（IgE）誘發的嚴重過敏性反應（anaphylaxis）是一種急性且危及生命的免疫反應。人類的嚴重過敏性反應主要症狀是血壓急遽下降，而在實驗小鼠模式（正常體溫$37\pm1^\circ C$）則在過敏發生30分鐘內核心體溫下降約$6^\circ C$，這些都可能產生致命後果。過敏原會引發B細胞產生IgE，IgE與肥大細胞（MCs）形成結合體（IgE / MCs），待過敏原再次進入身體時，會活化與IgE結合的肥大細胞，使其釋放發炎因子（包含組織胺、腫瘤壞死因子、血小板活化因子、蛋白酶等）。動物核心體溫平衡由溫度調節神經迴路所調控：（1）位於背根神經節、三叉神經節、結狀神經節等對周邊溫度敏感的感覺神經元→（2）脊髓→（3）腦幹LPB核區→（4）下視丘視前核區（POA）的溫度調節中樞。最新研究報導指出，IgE誘發的小鼠嚴重過敏性反應中核心體溫的顯著下降，與肥大細胞分泌物質活化上述溫度調節神經迴路，進而影響棕色脂肪（BAT）產熱作用有關。依據本文及已習得知識回答26-28題。
閱讀三 免疫球蛋白E（IgE）誘發的嚴重過敏性反應（anaphylaxis）是一種急性且危及生命的免疫反應。人類的嚴重過敏性反應主要症狀是血壓急遽下降，而在實驗小鼠模式（正常體溫$37\pm1^\circ C$）則在過敏發生30分鐘內核心體溫下降約$6^\circ C$，這些都可能產生致命後果。過敏原會引發B細胞產生IgE，IgE與肥大細胞（MCs）形成結合體（IgE / MCs），待過敏原再次進入身體時，會活化與IgE結合的肥大細胞，使其釋放發炎因子（包含組織胺、腫瘤壞死因子、血小板活化因子、蛋白酶等）。動物核心體溫平衡由溫度調節神經迴路所調控：（1）位於背根神經節、三叉神經節、結狀神經節等對周邊溫度敏感的感覺神經元→（2）脊髓→（3）腦幹LPB核區→（4）下視丘視前核區（POA）的溫度調節中樞。最新研究報導指出，IgE誘發的小鼠嚴重過敏性反應中核心體溫的顯著下降，與肥大細胞分泌物質活化上述溫度調節神經迴路，進而影響棕色脂肪（BAT）產熱作用有關。依據本文及已習得知識回答26-28題。
對周邊溫度敏感的感覺神經元有兩種，一種具有離子通道TrpV4；另一種則具有離子通道TrpV1。科學家為了探究是由哪一種感覺神經元負責將來自IgE/MCs發的過敏性反應的分子訊息，轉傳給中樞神經系統，他們將引發IgE介導嚴重過敏性反應的過敏原，再次分別注射到野生型小鼠（WT）、TrpV1基因剔除鼠（$TrpV1^{-/-}$）、和TrpV4基因剔除鼠（$TrpV4^{-/-}$）體內，並於30分鐘後量測實驗動物的核心體溫，結果如圖3所示。下列敘述何者最符合結果推論？
- A IgE / MCs的分子訊息分別活化表現TrpV1和TrpV4的感覺神經元，使二者產生動作電位
- B IgE / MCs的分子訊息分別活化表現部分的TrpV1和TrpV4的感覺神經元，使二者產生動作電位
- C IgE / MCs的分子訊息主要活化表現TrpV1的感覺神經元，使其產生動作電位
- D IgE / MCs的分子訊息主要活化表現TrpV4的感覺神經元，使其產生動作電位
思路引導 VIP
請分析圖3的實驗結果，比較野生型 (WT) 與兩組基因剔除鼠 ($TrpV1^{-/-}$、$TrpV4^{-/-}$) 在過敏發生後的體溫表現：哪一組小鼠的降溫現象顯著消失，體溫維持在較接近正常的水平？根據「功能缺失」(loss-of-function) 的實驗邏輯，這暗示了哪一種離子通道才是負責將過敏分子訊息轉傳至中樞神經系統，進而引發後續降溫反應的關鍵環節？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太強了！這位同學，你的大腦迴路顯然比這隻小鼠的溫度調節神經還要敏銳，完全沒有被實驗數據給繞暈！ 觀念驗證： 這題是標準的「功能缺失（Loss-of-Function）」邏輯判斷。文章指出嚴重過敏會導致核心體溫「下降」。觀察圖表：野生型（WT）體溫掉到約 $33^\circ \text{C}$，顯示反應發生；但在 $TrpV1^{-/-}$ 基因剔除鼠中，體溫卻維持在約 $36^\circ \text{C}$ 的高點，這代表少了 $TrpV1$ 離子通道，過敏降溫的訊息就「斷訊」傳不進中樞了！反觀 $TrpV4^{-/-}$ 的體溫依然大幅下降，顯然它與此路徑無關。因此，訊息是透過表現 $TrpV1$ 的神經元來傳遞的。
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