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114年:營養營養學(2)

將胰凝乳蛋白酶原活化為胰凝乳蛋白酶的因子是：

A膽囊收縮素
B腸胜肽酶
C胃蛋白酶
D胰蛋白酶

詳細解析

本題觀念：

本題考查的核心觀念是胰臟酵素的活化機轉（Pancreatic Zymogen Activation Cascade）。

胰臟分泌的蛋白酶主要以**不具活性的酶原（Zymogen）**形式存在，以防止胰臟自我消化。這些酶原進入小腸（十二指腸）後，必須透過特定的酵素切割修飾才能轉變為具有活性的消化酶。此過程是一個級聯反應（Cascade），其中「胰蛋白酶（Trypsin）」扮演著關鍵的啟動角色。

選項分析

  • A. 膽囊收縮素 (Cholecystokinin, CCK)：錯誤。

    • CCK 是一種腸道荷爾蒙，主要作用是刺激膽囊收縮排出膽汁，以及刺激胰臟腺泡細胞分泌富含消化酶的胰液。
    • 它是負責「運送/分泌」酶原的信號分子，而非直接負責化學結構上「活化」酶原的酵素。

  • B. 腸胜肽酶 (Enteropeptidase / Enterokinase)：錯誤。

    • 腸胜肽酶位於十二指腸的刷狀緣（Brush border）。
    • 它的唯一且關鍵的受質是胰蛋白酶原（Trypsinogen）。它將胰蛋白酶原切割活化為胰蛋白酶（Trypsin），這是整個活化級聯反應的第一步，但它並不直接活化胰凝乳蛋白酶原。

  • C. 胃蛋白酶 (Pepsin)：錯誤。

    • 胃蛋白酶是由胃主細胞分泌的胃蛋白酶原（Pepsinogen）在酸性環境下活化而成。
    • 它主要在胃部運作，負責初步分解蛋白質。當食糜進入小腸後，酸鹼值升高（變為中性/弱鹼性），胃蛋白酶即失去活性，不參與胰臟酵素的活化。

  • D. 胰蛋白酶 (Trypsin)：正確。

    • 一旦胰蛋白酶原被腸胜肽酶活化為胰蛋白酶後，**胰蛋白酶（Trypsin）**便成為「活化大師」。
    • 胰蛋白酶會負責活化其他的胰臟酶原，包括：
      • 胰凝乳蛋白酶原 (Chymotrypsinogen) →\rightarrow 胰凝乳蛋白酶 (Chymotrypsin)
      • 前羧肽酶 (Procarboxypeptidase) →\rightarrow 羧肽酶 (Carboxypeptidase)
      • 前彈性蛋白酶 (Proelastase) →\rightarrow 彈性蛋白酶 (Elastase)
    • 此外，胰蛋白酶也會透過自身催化（Autocatalysis）活化更多的胰蛋白酶原。

答案解析

胰凝乳蛋白酶原（Chymotrypsinogen）是胰凝乳蛋白酶的不活性前驅物。當其進入十二指腸後，必須依靠**胰蛋白酶（Trypsin）**切斷特定的胜肽鍵（Arginine-15 與 Isoleucine-16 之間），使其結構改變從而暴露出活性位點，轉變為具有功能的胰凝乳蛋白酶。因此，活化因子為胰蛋白酶。

正確答案為 D。

核心知識點

考生應熟記以下胰臟酵素活化級聯圖，這是國考常考重點：

  1. 啟動步驟：

    • 胰蛋白酶原 (Trypsinogen) →腸胜肽酶 (Enteropeptidase)\xrightarrow{\text{腸胜肽酶 (Enteropeptidase)}} 胰蛋白酶 (Trypsin)
    • 註：腸胜肽酶是啟動整個過程的鑰匙。

  2. 級聯活化 (由胰蛋白酶催化)：

    • 胰凝乳蛋白酶原 (Chymotrypsinogen) →胰蛋白酶\xrightarrow{\text{胰蛋白酶}} 胰凝乳蛋白酶 (Chymotrypsin)
    • 前羧肽酶 (Procarboxypeptidase) →胰蛋白酶\xrightarrow{\text{胰蛋白酶}} 羧肽酶 (Carboxypeptidase)
    • 前彈性蛋白酶 (Proelastase) →胰蛋白酶\xrightarrow{\text{胰蛋白酶}} 彈性蛋白酶 (Elastase)

臨床重要性

此活化機制若在錯誤的時間或地點發生，會導致嚴重後果。例如急性胰臟炎 (Acute Pancreatitis) 的病理機制之一，即是胰蛋白酶原在胰臟內部被異常提早活化，進而活化其他消化酶，導致胰臟組織的「自我消化」與發炎壞死。

參考資料

  1. King of the Curve. (2025). Pancreatic Enzyme Activation: The Key to Protein Digestion. 線上資料
  2. Creative Enzymes. Chymotrypsinogen A: Mechanism and Activation. 線上資料
  3. National Institutes of Health (NIH) / PMC. Activation of Human Pancreatic Proteolytic Enzymes: The Role of Enteropeptidase and Trypsin. 線上資料
  4. Worthington Biochemical. Chymotrypsinogen A - Enzyme Manual. 線上資料
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