115年:醫學一(1)

下列細胞的配對,何者的功能最相似,以及其前驅細胞來源最相近?

A肥大細胞(mast cell)-巨噬細胞(macrophage)
B自然殺手細胞(NK cell)-漿細胞(plasma cell)
C嗜鹼細胞(basophil)-肥大細胞(mast cell)
D巨噬細胞(macrophage)-巨核細胞(megakaryocyte)

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗考生對於造血系統細胞分化譜系(Hematopoietic Lineage)以及免疫細胞功能的綜合理解。特別是針對各類免疫細胞的「發育起源(Progenitor source)」與「生理功能(Function)」之相似性進行比較。

在免疫學與組織學中,**嗜鹼性球(Basophil)肥大細胞(Mast cell)**常被放在一起討論,因為它們在功能上極度相似(皆參與過敏反應),且在發育上源自非常相近的骨髓前驅細胞。

選項分析

  • A. 肥大細胞(mast cell)-巨噬細胞(macrophage):錯誤。

    • 功能: 兩者功能差異甚大。肥大細胞主要參與過敏與發炎反應(釋放組織胺);巨噬細胞則是專業的吞噬細胞(Phagocyte),負責吞噬病原體、清除細胞碎片及抗原呈現。
    • 來源: 雖然兩者皆屬骨髓性(Myeloid)來源,但巨噬細胞源自單核球(Monocyte),屬於 Granulocyte-Monocyte Progenitor (GMP) 的分支;肥大細胞則源自特定的肥大細胞前驅細胞(MCP),兩者在分化路徑上較早分家。
  • B. 自然殺手細胞(NK cell)-漿細胞(plasma cell):錯誤。

    • 功能: NK 細胞屬於先天免疫,負責直接毒殺病毒感染細胞或腫瘤細胞(細胞毒性);漿細胞則是 B 細胞分化後的終端細胞,屬於適應性免疫,功能是大量分泌抗體。
    • 來源: 兩者皆源自共同淋巴前驅細胞(Common Lymphoid Progenitor, CLP),但分化後的命運與功能截然不同。
  • C. 嗜鹼細胞(basophil)-肥大細胞(mast cell):正確。

    • 功能: 這是本題功能最相似的組合。兩者皆含有富含**組織胺(Histamine)肝素(Heparin)**的顆粒,細胞表面皆表現高親和力的 IgE 受體(FcεRI)。當 IgE 與過敏原結合後,兩者都會進行去顆粒作用(Degranulation),引發第一型過敏反應(如氣喘、過敏性休克)。嗜鹼性球常被視為「血液中」的肥大細胞對應物。
    • 來源: 兩者的前驅細胞來源最相近。研究顯示它們在骨髓中源自共同的嗜鹼性球-肥大細胞前驅細胞(Basophil-Mast Cell Progenitor, BMCP),或至少在骨髓性系譜(Myeloid lineage)中彼此的親緣關係遠比與其他細胞(如嗜中性球或單核球)更近。
  • D. 巨噬細胞(macrophage)-巨核細胞(megakaryocyte):錯誤。

    • 功能: 巨噬細胞負責吞噬與免疫調節;巨核細胞的功能是產生血小板(Platelet)以負責凝血。兩者功能完全不同。
    • 來源: 巨噬細胞來自 GMP(粒細胞-單核球前驅細胞);巨核細胞則來自 MEP(巨核細胞-紅血球前驅細胞)。它們在骨髓分化的早期階段(CMP 之後)就已分道揚鑣。

答案解析

答案為 (C) 嗜鹼細胞(basophil)-肥大細胞(mast cell)。

這兩類細胞是免疫系統中的「功能雙胞胎」。雖然嗜鹼性球主要存在於循環血液中,而肥大細胞定居於結締組織中,但它們都具備以下共同特徵,使其在功能與來源上最為匹配:

  1. 共同前驅來源:皆源自 CD34+ 的骨髓造血幹細胞,且存在共同前驅細胞(BMCP)。
  2. 效應機制相同:皆透過 FcεRI 結合 IgE,並釋放組織胺、白三烯(Leukotrienes)等發炎介質。
  3. 臨床角色重疊:皆是過敏反應(Allergy)與對抗寄生蟲感染的關鍵效應細胞。

核心知識點

考生應掌握以下嗜鹼性球肥大細胞的比較重點:

  1. 共同點
    • 來源:骨髓 Myeloid Lineage(可能源自 BMCP)。
    • 受體:高表現 FcεRI(High-affinity IgE receptor)。
    • 顆粒內容Histamine(血管擴張、支氣管收縮)、Heparin(抗凝血)。
    • 功能:第一型過敏反應(Type I Hypersensitivity)、寄生蟲免疫。
  2. 相異點
    • 分布:嗜鹼性球在血液(壽命短,數天);肥大細胞在組織(皮膚、黏膜,壽命長,數月至數年)。
    • 成熟地:嗜鹼性球在骨髓成熟後釋放;肥大細胞以前驅細胞形式釋放,進入組織後才成熟。
    • 核型:嗜鹼性球為分葉核(Bi-lobed);肥大細胞通常為圓核。

參考資料

  1. Mast Cells and Basophils: Ontogeny, Characteristics, and Functional Diversity, Oncohemakey. 連結
  2. Developmental checkpoints of the basophil/mast cell lineages in adult murine hematopoiesis, PNAS. 連結
  3. Cell Lineage Affiliation During Hematopoiesis, MDPI. 連結