115年:藥學一(第1次)
下列何種離子無法阻斷甲狀腺的鈉碘同向運送蛋白（ sodium/iodide symporter ）？
ASCN-
BClO4-
CI-
DHCO3-
詳細解析
本題觀念：
本題考查的是甲狀腺鈉/碘同向運送蛋白 (Sodium/Iodide Symporter, NIS) 的運輸特性及其競爭性抑制劑 (Competitive Inhibitors)。
NIS 位於甲狀腺濾泡細胞的基底膜 (Basolateral membrane)，負責利用鈉離子的濃度梯度，將碘離子 (I⁻) 主動運輸進入細胞內 (2 Na⁺ : 1 I⁻)。由於 NIS 對陰離子的選擇性是基於離子的大小和電荷，一些與碘離子體積與電荷相似的一價陰離子也能被 NIS 辨識並結合，從而產生競爭性抑制作用，阻斷放射性碘的攝取。
選項分析
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(A) SCN⁻ (Thiocyanate, 硫氰酸鹽)：錯誤。
- SCN⁻ 是一種與 I⁻ 大小相似的一價陰離子，常見於吸菸者或攝取過量十字花科蔬菜時。
- 它能被 NIS 轉運，並與 I⁻ 競爭 NIS 的結合位點，因此能阻斷甲狀腺對碘的攝取。臨床上這被稱為競爭性抑制。
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(B) ClO₄⁻ (Perchlorate, 過氯酸鹽)：錯誤。
- ClO₄⁻ 是 NIS 的強力競爭性抑制劑。它的離子半徑與 I⁻ 非常接近，且對 NIS 的親和力甚至比 I⁻ 還高（約高出 10-100 倍）。
- ClO₄⁻ 會佔據 NIS 轉運位點，雖然其本身轉運效率存在爭議（早期認為不轉運，近期研究顯示可能以電中性方式轉運），但它能有效阻斷碘離子進入甲狀腺。臨床上曾用於做「過氯酸鹽釋放試驗 (Perchlorate discharge test)」來診斷碘有機化障礙。
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(C) I⁻ (Iodide, 碘離子)：錯誤。
- 雖然 I⁻ 是 NIS 的天然受質 (Substrate)，但在藥理學或核子醫學的攝取試驗中，若加入大量的「冷」碘離子 (Cold Iodide, 非放射性)，會透過同位素稀釋 (Isotopic dilution) 和競爭作用，減少細胞對「熱」碘離子 (放射性碘) 的攝取量。
- 此外，高濃度的碘離子會引發 Wolff-Chaikoff 效應，導致 NIS 的表現量下調 (Down-regulation)，從而生理性地「阻斷」進一步的碘攝取。因此，在廣義的運輸競爭或生理調節上，I⁻ 確實能影響或阻斷放射性碘的攝取訊號。
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(D) HCO₃⁻ (Bicarbonate, 重碳酸根離子)：正確。
- HCO₃⁻ 並不是 NIS 的受質或抑制劑。NIS 專門運送特定大小的一價陰離子（如 I⁻, ClO₄⁻, SCN⁻, NO₃⁻, BF₄⁻ 等）。
- HCO₃⁻ 主要與甲狀腺濾泡細胞頂膜 (Apical membrane) 上的 Pendrin (SLC26A4) 有關，Pendrin 是一種 Cl⁻/I⁻ 或 Cl⁻/HCO₃⁻ 交換蛋白 (Exchanger)，負責將碘濾出至濾泡腔，或調節酸鹼平衡，但 HCO₃⁻ 不會與基底膜的 NIS 結合，因此無法阻斷 NIS 的運作。
答案解析
題目問「何種離子無法阻斷」，即尋找不會與 NIS 結合或產生競爭抑制的離子。 SCN⁻ 和 ClO₄⁻ 是經典的 NIS 競爭性抑制劑；I⁻ 是受質，大量存在時會競爭位點。唯獨 HCO₃⁻ (D) 與 NIS 的碘運送機制無關，不會發生競爭或阻斷作用。
核心知識點
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NIS (SLC5A5)：
- 位置：甲狀腺濾泡細胞基底膜 (Basolateral membrane)。
- 功能：耗能主動運輸 (2 Na⁺ : 1 I⁻)，由 Na⁺/K⁺-ATPase 提供驅動力。
- 抑制劑 (競爭性)：ClO₄⁻ (最強) > SCN⁻ > NO₃⁻。記住這三個主要陰離子會阻斷碘攝取。
- 運送離子：I⁻, Tc-99m (Pertechnetate), ClO₄⁻, SCN⁻。
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Pendrin (SLC26A4)：
- 位置：甲狀腺濾泡細胞頂膜 (Apical membrane)。
- 功能：負責將 I⁻ 運出細胞進入濾泡腔 (Colloid)，進行有機化。
- 機制：Cl⁻/I⁻ 交換或 Cl⁻/HCO₃⁻ 交換。
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Wolff-Chaikoff Effect：
- 高濃度碘會暫時抑制甲狀腺激素的合成（抑制 NIS 和 TPO），這是一種自我保護機制。