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115年:(醫檢)生化(1)

有關腎上腺皮質刺激素（ adrenocorticotropic hormone, ACTH ）調控皮質醇（ cortisol ）分泌的敘述，下列何者最適當？

AACTH促使腎上腺皮質細胞利用膽固醇合成皮質醇（cortisol ）
BACTH主要是以 phospholipase C 作為second messenger 傳遞訊息
CACTH製造及釋放增加會引發愛迪生病（ Addison disease ）
D原發性腎上腺機能不足（ primary adrenal insufficiency ）負回饋將使 ACTH分泌量減少

詳細解析

本題觀念：

本題考查下視丘-腦下垂體-腎上腺軸 (HPA axis) 的生理調控機制，特別是腎上腺皮質刺激素 (ACTH) 的訊息傳遞路徑及其對皮質醇 (Cortisol) 合成的調控作用，以及相關疾病（如愛迪生氏病）的病理生理學變化。

選項分析

  • A. ACTH促使腎上腺皮質細胞利用膽固醇合成皮質醇（cortisol ）：正確

    • 機制：ACTH 與腎上腺皮質束狀帶（Zona fasciculata）細胞膜上的 MC2R (Melanocortin 2 receptor) 受體結合。
    • 生化反應：此結合活化 Gs protein，進而活化腺苷酸環化酶 (Adenylyl cyclase)，使細胞內 cAMP 濃度上升，活化 Protein Kinase A (PKA)。
    • 膽固醇利用：PKA 磷酸化並活化 StAR protein (Steroidogenic Acute Regulatory protein)，促進膽固醇從細胞質進入粒線體內膜。這是類固醇合成的速率決定步驟 (Rate-limiting step)。
    • 合成：隨後膽固醇在粒線體內經由酵素 P450scc (CYP11A1) 轉化為 Pregnenolone，最終合成皮質醇。因此，ACTH 的主要作用即是促使細胞利用膽固醇來合成皮質醇。

  • B. ACTH主要是以 phospholipase C 作為second messenger 傳遞訊息：錯誤

    • ACTH 的主要訊息傳遞路徑是 cAMP-PKA pathway (G-protein coupled receptor -> Gs -> Adenylyl cyclase -> cAMP)。
    • 雖然在某些次要路徑或調節中可能涉及鈣離子，但在醫學檢驗與生理學的標準教學中，ACTH 的典型二級信使 (Second messenger) 是 cAMP (Cyclic AMP)，而非 Phospholipase C (PLC) / IP3 / DAG 系統 (後者常見於 Angiotensin II 對醛固酮的調控)。

  • C. ACTH製造及釋放增加會引發愛迪生病（ Addison disease ）：錯誤

    • 因果倒置。愛迪生氏病 (Addison's disease) 是原發性腎上腺功能不全 (Primary Adrenal Insufficiency)，病因通常是自體免疫、結核病或腫瘤破壞腎上腺皮質，導致皮質醇 (Cortisol) 分泌不足。
    • 當皮質醇過低時，對腦下垂體的負回饋抑制 (Negative feedback) 消失，導致 ACTH 代償性分泌增加。
    • 因此，ACTH 增加是愛迪生氏病的結果（診斷特徵之一），而非引發疾病的原因。ACTH 製造過多導致的疾病應為庫欣氏病 (Cushing's disease)。

  • D. 原發性腎上腺機能不足（ primary adrenal insufficiency ）負回饋將使 ACTH分泌量減少：錯誤

    • 負回饋機制 (Negative Feedback)：正常生理下，高濃度的皮質醇會抑制下視丘分泌 CRH 及腦下垂體分泌 ACTH。
    • 病理變化：在原發性腎上腺機能不足中，腎上腺無法產生足夠的皮質醇。由於缺乏皮質醇的負回饋抑制作用，腦下垂體會持續受到刺激，導致 ACTH 分泌量大幅增加 (Elevated)。
    • 若是繼發性 (Secondary) 腎上腺機能不足（腦下垂體受損），ACTH 才會減少。

答案解析

本題正確答案為 (A)。ACTH 透過 cAMP-PKA 路徑活化 StAR蛋白，促進膽固醇進入粒線體轉化為皮質醇，這是其最核心的生理作用。

核心知識點

  1. ACTH 訊息傳遞：
    • 受體：MC2R (G-protein coupled receptor, Gs type)。
    • 二級信使：cAMP。
    • 關鍵酵素/蛋白：PKA, StAR protein (膽固醇運輸關鍵)。
  2. HPA Axis 負回饋：
    • Cortisol 抑制 CRH (下視丘) 與 ACTH (腦下垂體)。
  3. 腎上腺功能不全鑑別診斷：
    • 原發性 (Primary/Addison's)：腎上腺壞掉 → Cortisol ↓, ACTH ↑ (皮膚色素沉澱)。
    • 繼發性 (Secondary)：腦下垂體壞掉 → ACTH ↓, Cortisol ↓ (無色素沉澱)。

參考資料

  1. Physiology, Adrenocorticotropic Hormone (ACTH) - StatPearls - NCBI Bookshelf. Link
  2. Mechanism of action of ACTH: beyond cAMP - PubMed. (確認 cAMP 為主要路徑)
  3. Addison Disease - StatPearls - NCBI Bookshelf. Link
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