108 年 國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系碩士班（一般生）《微生物學及免疫學（A）》

此題主要考驗對淋病奈瑟菌 (Neisseria gonorrhoeae) 的臨床表現、培養與鑑定方法，以及藥物敏感性測試的了解。

臨床意義：
淋病奈瑟菌是引起人類淋病 (gonorrhea) 的主要病原體。淋病是一種常見的性傳播感染 (STI)，主要影響泌尿生殖道，但也可能感染咽喉、直腸、眼睛 (特別是新生兒的眼炎) 和關節。

• 男性： 常引起尿道炎，症狀包括尿道分泌物 (膿狀)、排尿疼痛 (dysuria)。可能併發副睪丸炎 (epididymitis)。
• 女性： 常引起子宮頸炎 (cervicitis)，症狀可能不明顯或輕微，包括陰道分泌物異常、排尿疼痛、性交疼痛。可能併發子宮內膜炎 (endometritis)、輸卵管炎 (salpingitis)，進而導致骨盆腔發炎疾病 (PID)，可能引起不孕或異位妊娠。
• 新生兒： 分娩過程中經產道感染，可能引起新生兒結膜炎 (ophthalmia neonatorum)，若未及時治療，可能導致失明。
• 其他： 淋菌也可引起咽喉炎、直腸炎。極少數情況下，淋菌可經血行播散，引起淋菌性關節炎、心內膜炎或腦膜炎，稱為淋菌性散播性感染 (disseminated gonococcal infection, DGI)。

培養特性：
淋病奈瑟菌為革蘭氏陰性雙球菌 (Gram-negative diplococci)，菌體呈腎形或咖啡豆形，常成對出現，排列方式為細胞內外都有。

• 培養基： 對營養要求較高，需使用選擇性培養基，如巧克力瓊脂 (chocolate agar) 添加抗生素抑制雜菌生長 (如 Thayer-Martin medium)。
• 培養條件： 需在含 5-10% CO$_{2}$ 的潮濕環境下，於 35-37°C 培養 24-72 小時。對乾燥、寒冷和一般消毒劑敏感。

鑑定方法：

1. 革蘭氏染色 (Gram stain)： 觀察到革蘭氏陰性雙球菌。

此題考驗對臨床上常見的凝固酶陰性葡萄球菌 (Coagulase-negative Staphylococci, CoNS) 的認識，包括菌種名稱、培養特性及鑑定方法。

凝固酶陰性葡萄球菌 (CoNS) 的重要性：
CoNS 是人體皮膚及黏膜的正常菌群，但也是伺機性感染的重要病原體，尤其是在免疫功能低下者、植入醫療器材（如導管、人工關節）的病人身上。它們的致病性通常較金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 弱，但因其容易產生抗生素抗藥性，故臨床上不容忽視。

臨床上重要的 CoNS 菌種：

1. 表皮葡萄球菌 (Staphylococcus epidermidis)： 最常見的 CoNS，常引起與醫療器材相關的感染，如導管相關血流感染、心內膜炎、人工關節感染。
2. 腐生葡萄球菌 (Staphylococcus saprophyticus)： 常引起年輕女性的泌尿道感染 (UTI)，尤其是在性活躍女性中。
3. 其他： 如產色素葡萄球菌 (Staphylococcus chromogenes)、溶血葡萄球菌 (Staphylococcus haemolyticus) 等，也可能引起感染。

培養特性：

• 形態： 革蘭氏陽性球菌 (Gram-positive cocci)，常呈葡萄狀排列。
• 培養基： 在一般營養培養基（如血瓊脂、營養瓊脂）上生長良好。
• 培養條件： 好氧或兼性厭氧，最適溫度約 35-37°C。
• 菌落特徵： 菌落大小、顏色、形態多樣，常呈白色、圓形、光滑、凸起。S. epidermidis 的菌落通常較小，S. saprophyticus 的菌落較大且較為粗糙。

鑑定方法：
區分不同的 CoNS 菌種，以及將其與 S. aureus 區分，主要依賴以下幾點：

1. 革蘭氏染色： 觀察到革蘭氏陽性球菌。
2. 過氧化氫酶試驗 (Catalase test)： 陽性反應 (所有葡萄球菌均為陽性)。
3. 凝固酶試驗 (Coagulase test)：
   • 總凝固酶試驗 (slide coagulase test) 和試管凝固酶試驗 (tube coagulase test)： CoNS 均為陰性。

此題考驗對李斯特菌 (Listeria monocytogenes) 的臨床表現、培養與鑑定方法的了解。

臨床意義：
李斯特菌是一種革蘭氏陽性桿菌，可引起李斯特菌症 (Listeriosis)。這是一種嚴重的伺機性感染，尤其對孕婦、新生兒、老年人及免疫功能低下者構成威脅。

• 孕婦： 感染可能無症狀或僅有輕微流感樣症狀，但可能導致胎盤感染、流產、早產、死產或新生兒感染。
• 新生兒： 可經胎盤感染或產道感染，引起敗血症 (sepsis) 或腦膜炎 (meningitis)，致死率高。
• 免疫功能低下者 (包括老年人)： 常引起腦膜炎、腦炎、敗血症，致死率也較高。
• 健康成人： 較少見，但可能引起類似流感的症狀、腸胃炎。

李斯特菌的特殊之處在於它是一種「細胞內寄生菌」，能夠在宿主細胞（如巨噬細胞、上皮細胞）內繁殖，並透過細胞間的轉位 (cell-to-cell spread) 逃避免疫系統的偵測。它也是一種食源性疾病的病原體，可污染乳製品、肉類、蔬菜等。

培養特性：

• 形態： 革蘭氏陽性桿菌，或呈短桿、球桿狀。在新鮮培養物中可能呈鏈狀排列。
• 培養基： 在一般營養培養基（如血瓊脂、MacConkey 瓊脂）上均可生長。
• 培養條件： 兼性厭氧，最適溫度為 30-37°C。與其他細菌相比，它在低溫 (4°C) 下仍能緩慢生長，這也是其能在冷藏食品中污染的原因。
• 菌落特徵： 在血瓊脂培養基上，菌落通常呈小而光滑的圓形，並產生 β-溶血 (beta-hemolysis)。

此題考驗對萬古黴素 (vancomycin) 作用機制以及腸球菌 (Enterococcus) 產生萬古黴素抗藥性的機轉的理解。

Vancomycin 的作用機制：
萬古黴素是一種醣胜肽類 (glycopeptide) 抗生素，主要作用於細菌細胞壁的合成。

1. 抑制肽聚醣 (peptidoglycan) 合成： 萬古黴素的結構類似於肽聚醣前體的末端胜肽，特別是 D-丙氨醯-D-丙氨酸 (D-Ala-D-Ala) 結構。
2. 結合 D-Ala-D-Ala： 萬古黴素透過其胜肽鏈上的醣部分與肽聚醣前體末端的 D-Ala-D-Ala 殘基結合。
3. 阻斷轉肽酶 (transpeptidase) 和轉糖基酶 (transglycosylase) 的作用： 萬古黴素與 D-Ala-D-Ala 的結合，阻止了肽聚醣鏈之間交聯 (cross-linking) 的形成，以及肽聚醣單元之間的連接，從而破壞了細胞壁的結構完整性。
4. 影響細胞膜通透性： 萬古黴素的結合也可能影響細胞膜的通透性，導致細胞內成分外漏。
   最終，細胞壁合成受阻，細胞結構不穩定，導致細菌裂解死亡。萬古黴素主要對革蘭氏陽性菌有效，因為其作用靶點（肽聚醣合成）位於細胞壁，而革蘭氏菌的外膜阻礙了萬古黴素的進入。

腸球菌 (Enterococcus) 產生萬古黴素抗藥性的機轉：
腸球菌是引起院內感染的重要病原體，其對萬古黴素的抗藥性是臨床上的一大挑戰，稱為萬古黴素抗性腸球菌 (Vancomycin-Resistant Enterococci, VRE)。VRE 的抗藥性主要通過以下機轉產生：

1. 改變肽聚醣前體的末端結構 (最常見機轉)：
   • 這是 VRE 最主要的抗藥性機轉，由操縱子 (operon) 編碼的特定酶系統所介導，通常稱為 van 基因簇 (van gene cluster)。
   • 這些基因簇編碼的酶會改變肽聚醣前體的末端胜肽，將原來的 D-Ala-D-Ala 替換為 D-丙氨醯-D-乳酸 (D-Ala-D-Lac) 或 D-丙氨醯-D-絲胺酸 (D-Ala-D-Ser)。

此題考驗對全身性紅斑狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus, SLE) 的致病機轉及相關實驗室診斷方法的了解。

全身性紅斑狼瘡 (SLE) 的致病機轉：
SLE 是一種複雜的自體免疫疾病，其特徵是免疫系統產生針對自身組織的抗體，導致全身多個器官系統的慢性發炎和損傷。其致病機轉涉及多種因素的交互作用：

1. 遺傳易感性 (Genetic Predisposition)：
   • SLE 與多個基因有關，如 HLA 基因、補體基因 (C1q, C2, C4)、細胞因子基因 (如 TNF-α, IL-10) 等。這些基因的變異可能影響免疫調節、細胞凋亡、清除免疫複合物的能力。
2. 環境因素 (Environmental Factors)：
   • 紫外線 (UV radiation)： 可誘發皮膚細胞凋亡，釋放抗原，並可能直接刺激免疫反應。
   • 感染： 某些病毒（如 EB 病毒）的感染可能透過分子模擬 (molecular mimicry) 或 B 細胞活化，誘發自體免疫反應。
   • 藥物： 某些藥物（如普魯卡因胺 procainamide、肼屈嗪 hydralazine）可能引起藥物誘發性狼瘡。
   • 荷爾蒙： 女性發病率遠高於男性，顯示性荷爾蒙（如雌激素 estrogen）可能在 SLE 的發病和發展中起作用，雌激素可增強 B 細胞的活化和抗體產生。
3. 免疫失調 (Immunological Dysregulation)：
   • T 細胞和 B 細胞的活化異常： 輔助性 T 細胞 (Th cells) 和調節性 T 細胞 (Treg cells) 功能失調，導致 B 細胞過度活化，產生大量自體抗體。
   • 細胞凋亡 (Apoptosis) 及清除異常： 細胞凋亡是正常的生理過程，但 SLE 患者的細胞凋亡過程可能異常，或對凋亡細胞及其產生的核內物質 (如 DNA, RNA, 蛋白質) 的清除能力下降。
   • 免疫複合物 (Immune Complexes) 的形成與沉積： 產生的自體抗體與自身抗原結合形成免疫複合物，這些免疫複合物沉積在腎臟、關節、皮膚、血管等部位，激活補體系統，引起炎症反應和組織損傷。
   • 補體系統的激活： 免疫複合物激活補體途徑（特別是經典途徑），產生過敏毒素 (anaphylatoxins) 和趨化因子，吸引炎症細胞，並釋放細胞溶解性產物。
   • 細胞因子失衡： 如干擾素-α (IFN-α) 的產生增加，在 SLE 的發病中扮演重要角色。

SLE 的核心病理表現：

• 抗核抗體 (Antinuclear Antibodies, ANA) 的產生： 這是 SLE 的標誌性特徵，針對細胞核內的各種成分，如 DNA、核小體、Sm 抗原、SSA/SSB 抗原等。
• 免疫複合物沉積： 在腎臟基底膜、血管壁、關節滑膜等部位。
• 炎症反應： 引起全身多器官系統的損傷，包括皮膚、關節、腎臟、血液系統、神經系統、心肺系統等。

實驗室檢驗方法：
SLE 的診斷是一個綜合性的過程，需要結合臨床表現、病史和實驗室檢查結果。

1. 抗核抗體 (ANA)：
   • 間接免疫螢光法 (Indirect Immunofluorescence Assay, IIFA)： 是篩檢 ANA 的標準方法。陽性結果需要進一步鑑定螢光模式 (pattern) 和特異性抗體。
   • 螢光模式：
     • 均勻型 (Homogeneous/Diffuse)： 常與抗 dsDNA、抗組蛋白抗體相關。
     • 周邊型 (Peripheral/Rim)： 高度提示抗 dsDNA 抗體，與狼瘡腎炎相關性高。
     • 斑點型 (Speckled)： 最常見，可能與多種抗體相關，如抗 Sm, SSA, SSB, RNP, Scl-70 等。
     • 核仁型 (Nucleolar)： 可能與抗核仁抗體相關。