關於細菌毒素與毒性作用的相關性，下列敘述何者正確？

本題觀念：

本題聚焦在細菌 A–B 型外毒素（exotoxins）的分子機轉與細胞毒性，涵蓋常見四種毒素：Cholera toxin、Pertussis toxin、Diphtheria toxin、Anthrax toxin。理解其作用靶點和下游細胞反應，迅速對應毒性表現。

選項分析

• 選項A 霍亂毒素：引發腸壁細胞穿孔死亡
  霍亂毒素（Cholera toxin）為 A–B toxin，其 A 亞基 ADP-ribosylates Gsα，使 adenylate cyclase 活性持續上升，細胞內 cAMP 大量累積，造成 Cl⁻ 及水分過度分泌引發劇烈水瀉，並不造成腸壁細胞穿孔或直接細胞死亡 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

• 選項B 百日咳毒素：活化T細胞
  Pertussis toxin 主要透過 ADP-ribosylation 抑制 Giα，導致 cAMP 上升，並具有免疫佐劑作用，可增強巨噬細胞與 T 細胞共刺激分子表現，間接影響 T 細胞反應，但其核心致病機制並非直接「活化 T 細胞」；且其 ADP-ribosyltransferase 活性與黏附至細胞表面更為關鍵 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

• 選項C 白喉毒素：抑制蛋白質生成
  Diphtheria toxin A 亞基 ADP-ribosylates eukaryotic elongation factor-2（EF-2），阻斷肽鏈延伸，造成全身細胞蛋白質合成不可逆抑制，最終導致細胞死亡，為典型 A–B 毒素機轉 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

• 選項D 炭疽毒素：抑制肌肉放鬆
  Anthrax toxin 由 Protective Antigen (PA)、Edema Factor (EF) 及 Lethal Factor (LF) 組成：EF 為 calmodulin-dependent adenylate cyclase，LF 為金屬蛋白酶，分解 MAPKKs 干擾細胞信號。無任何證據顯示其會抑制肌肉放鬆或影響肌纖維收縮週期 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

答案解析

選項 C 為唯一符合毒素分子機轉與細胞表現之描述。白喉毒素透過 ADP-ribosylation 攻擊 EF-2，直接抑制真核細胞蛋白質合成，導致細胞死亡與組織壞死。其他毒素皆不以阻斷蛋白質合成為主要機轉，或所述毒性表現與其機轉不符。

核心知識點

• A–B 型細菌毒素：
  • A 亞基：具有酵素活性（ADP-ribosyltransferase、adenylate cyclase、metalloprotease）
  • B 亞基：結合宿主細胞受體，協助 A 亞基進入細胞
• 慣用例子：
  • Cholera toxin：Gsα ADP-ribosylation → ↑cAMP → 分泌性腹瀉
  • Pertussis toxin：Giα ADP-ribosylation → ↑cAMP；免疫佐劑效應
  • Diphtheria toxin：EF-2 ADP-ribosylation → 阻斷蛋白質合成
  • Anthrax toxin：EF (adenylyl cyclase) & LF (MAPKK protease) → 免疫/屏障功能失調

臨床重要性

準確掌握各種外毒素分子機轉，有助於臨床檢驗（e.g., 細胞培養毒素中和試驗）、解毒治療（antitoxin）、疫苗研發與應用（toxoid vaccine）。