114 年 國立臺灣師範大學營養科學碩士學位學程《營養學相關科目（含營養學、膳食療養、營養生化、社區營養）》

癌症的預防與控制是一個多面向的策略，通常可以分為「三段五級」來闡述。

三段預防：

1. 預防（Primary Prevention）： 在疾病發生前，採取措施降低癌症的發生率。目標是消除或減少致癌因子暴露，或增強人體抵抗力。

   • 核心觀念： 阻斷致癌因子與宿主之間的互動，從源頭上防止癌症的發生。
   • 舉例：
     • 戒菸： 降低肺癌、口腔癌、食道癌等風險。
     • 健康飲食： 攝取足夠蔬果、減少紅肉及加工肉品，降低大腸癌、胃癌等風險。
     • 規律運動： 降低肥胖相關癌症（如乳癌、大腸癌）的風險。
     • 疫苗接種： 如 B 型肝炎疫苗預防肝癌，人類乳突病毒（HPV）疫苗預防子宮頸癌。
     • 避免過度日曬： 減少紫外線暴露，預防皮膚癌。

2. 篩檢（Secondary Prevention）： 在疾病早期，甚至無症狀時期，透過篩檢工具偵測出癌症，以便及早診斷與治療，提高治癒率並降低死亡率。

   • 核心觀念： 在癌症發展至晚期、難以治療之前，及早發現。
   • 舉例：
     • 子宮頸抹片檢查： 偵測子宮頸癌前病變或早期癌症。
     • 乳房攝影（Mammography）： 篩檢乳癌。
     • 糞便潛血檢查（FOBT）或大腸鏡檢查： 篩檢大腸直腸癌。
     • 低劑量電腦斷層掃描（LDCT）： 針對高風險族群篩檢肺癌。
     • PSA 篩檢： 輔助篩檢攝護腺癌（需謹慎評估）。

3. 治療與復健（Tertiary Prevention）： 在疾病已經發生並診斷後，透過手術、化療、放療等方式進行治療，同時也包含治療後的追蹤、復健、緩和醫療，以減少併發症、延長存活期、改善生活品質，並預防復發。

   • 核心觀念： 減輕疾病對個體的影響，促進康復，預防復發。
   • 舉例：
     • 手術切除腫瘤。
     • 化學治療、放射線治療。
     • 標靶治療、免疫治療。
     • 疼痛控制與症狀緩解（緩和醫療）。

本題要求翻譯並舉例說明十個營養學與公共衛生相關的名詞。

(一) Anthropometric assessment

• 翻譯： 人體測量學評估 / 身體測量評估
• 說明： 透過測量人體的大小、比例和組成，來評估個體的營養狀態、生長發育及健康狀況。
• 舉例： 測量身高、體重、腰圍、臀圍、皮脂厚度、身體組成（如 BIA 測量體脂肪率），並計算 BMI（身體質量指數）。

(二) Ecological fallacy

• 翻譯： 生態學謬誤 / 群體生態學謬誤
• 說明： 指從群體（生態）層級的研究結果，推論到個體層級的結論時可能產生的錯誤。也就是說，群體層級的關聯性不一定適用於個體。
• 舉例： 研究發現，一個國家平均的冰淇淋消費量與犯罪率之間呈正相關。若推論至個體，則認為「吃冰淇淋多的人比較容易犯罪」，這就是生態學謬誤。實際上，可能只是因為天氣熱（同時促進冰淇淋消費和戶外活動增加，進而可能增加犯罪機會）導致兩者同時升高，個體層級的因果關係並不存在。

(三) Nutrition transition

• 翻譯： 營養轉型 / 營養轉型期
• 說明： 指一個國家或地區，在經濟發展、社會變遷和飲食習慣改變的過程中，營養攝取模式從以澱粉類為主、脂肪和蛋白質攝取量低的傳統飲食，轉變為高脂肪、高糖、高加工食品攝取比例增加，而傳統主食比例下降的現代飲食模式。
• 舉例： 亞洲許多國家，隨著經濟起飛，傳統以米飯、蔬菜為主的飲食，逐漸被西式速食、高糖飲料、加工零食所取代，導致肥胖、糖尿病、心血管疾病等慢性病盛行率上升。

(四) Relative risk

• 翻譯： 相對危險度 / 相對風險
• 說明： 在世代研究（cohort study）或隨機對照試驗（RCT）中，用來比較暴露組（有暴露於某因子）與對照組（無暴露）之間，發生特定結果（如疾病）的風險比例。相對危險度（RR）=（暴露組發生率）/（對照組發生率）。RR > 1 表示暴露因子增加風險；RR < 1 表示暴露因子降低風險；RR = 1 表示無關。
• 舉例： 研究發現，每日吸菸者（暴露組）罹患肺癌的風險是每日不吸菸者（對照組）的 15 倍。此時，相對危險度 RR = 15。

(五) Case-control study

• 翻譯： 病例對照研究 / 病例對照設計
• 說明： 一種回溯性（retrospective）的觀察性流行病學研究設計。研究者首先找出已患有某疾病的「病例」（cases），然後找出未患有該疾病但來自相同基層群體的「對照」（controls），再回溯性地比較兩組在過去暴露於特定因子上的差異，以評估該因子是否為疾病的危險因子。
• 舉例： 研究者想了解「長期飲用含糖飲料」是否會增加罹患第二型糖尿病的風險。他們會找出已確診的糖尿病患者（病例）和未罹患糖尿病的相似人群（對照），然後詢問或查閱他們過去的飲食記錄，比較兩組攝取含糖飲料的比例。

(六) Food frequency questionnaire (FFQ)

• 翻譯： 飲食頻率問卷
• 說明： 一種用於評估長期飲食攝取習慣的問卷工具。問卷會列出常見的食物種類，讓受試者回憶在特定時間範圍內（如過去一年、過去一個月），該食物「多久吃一次」、「每次吃多少量」。
• 舉例： 問卷中包含「您一個月會吃幾次炒飯？」以及「每次大約吃多少量？」的選項。受試者需根據自己的飲食習慣填寫。

(七) Prevalence

• 翻譯： 盛行率 / 盛行率

本題主要探討嘌呤核苷酸（purine nucleotide）的合成與代謝，特別是 IMP 轉化為 AMP 和 GMP 的過程，以及其調控機制。

核心觀念：
IMP（次黃嘌呤核苷酸）是嘌呤核苷酸從頭合成（de novo synthesis）的關鍵中間代謝物，它既可以通過一系列反應轉化為 AMP（腺苷酸），也可以轉化為 GMP（鳥苷酸）。這個轉化過程受到嚴格的調控，以維持細胞內 AMP 和 GMP 的平衡。

一、IMP 轉換為 AMP 與 GMP 的生化代謝反應 (4分)

IMP 的結構中，其鹼基部分是次黃嘌呤（hypoxanthine）。

• IMP 轉化為 AMP (Adenosine Monophosphate)：

  1. 天門冬胺酸的加入： IMP 首先與天門冬胺酸（aspartate）反應，在 ATP 的參與下，形成 an intermediate compound。這個步驟的淨產物是 adenylosuccinate。
     • 反應式示意：IMP + Aspartate + ATP → Adenylosuccinate + ADP + Pi
  2. 斷裂產生 AMP： Adenylosuccinate 接著被裂解，釋放出富馬酸（fumarate），從而生成 AMP。
     • 反應式示意：Adenylosuccinate → AMP + Fumarate

• IMP 轉化為 GMP (Guanosine Monophosphate)：

  1. 氧化與氨基的加入： IMP 首先被氧化成 oxaloacetate 的類似物，然後與氨（NH₃，通常來自穀氨醯胺 glutamine）反應，形成 an intermediate。
     • 反應式示意：IMP + NAD⁺ → Xanthosine monophosphate (XMP) + NADH + H⁺
     • 反應式示意：XMP + Glutamine + ATP → GMP + Glutamate + AMP + PPi
     • （註：更簡化的描述是 IMP 被氧化後，再與穀氨醯胺反應，在 ATP 參與下生成 GMP）
  2. 更準確的過程： IMP 被氧化為 xanthosine monophosphate (XMP)。接著，XMP 與穀氨醯胺（glutamine）反應，由 ATP 提供能量，將穀氨醯胺的胺基轉移到 XMP 上，同時釋放出 PPi，生成 GMP。

二、參與之胺基酸及能量化合物 (4分)

• 參與的胺基酸：

  1. 天門冬胺酸 (Aspartate)： 在 IMP 轉化為 AMP 的過程中提供一個胺基。
  2. 穀氨醯胺 (Glutamine)： 在 IMP 轉化為 GMP 的過程中提供一個胺基。

• 參與的能量化合物：

  1. ATP (Adenosine Triphosphate)： 在 IMP 轉化為 AMP 的過程中作為能量來源，也參與 GMP 的合成（將 ATP 水解為 ADP + Pi，或 ATP 水解為 AMP

本題考查「胎兒期發育對成年後慢性病及癌症風險的影響」，即 DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease) 假說的應用。

核心觀念：
胎兒時期在子宮內的發育環境（如母體營養狀態、壓力、感染等）會對胎兒的基因表現、器官發育產生長期影響，進而改變出生後的健康軌跡，增加日後罹患慢性病（如心血管疾病、糖尿病）和癌症的風險。這被稱為「胎兒期規劃」（fetal programming）或「發育起源」假說。

一、較低的出生體重 (Low Birth Weight, LBW) 增加慢性病風險的作用機轉 (5分)

較低的出生體重通常與胎兒期發育不良或宮內生長受限（IUGR）有關。其增加慢性病風險（如高血壓、第二型糖尿病、代謝症候群）的主要機轉包括：

1. 胰島素阻抗與 β 細胞功能受損：

   • 機轉： 胎兒期營養不良會導致胰臟 β 細胞的發育和功能受損，使其在出生後無法產生足夠的胰島素來應對血糖。同時，發育不良的肝臟和肌肉對胰島素的敏感性降低，導致胰島素阻抗。
   • 結果： 這些因素共同作用，顯著增加了日後罹患第二型糖尿病和代謝症候群的風險。

2. 腎臟發育異常：

   • 機轉： 胎兒期營養不良可能導致腎臟單位（nephrons）數量減少或發育不全。腎臟是調節血壓和體液平衡的重要器官。
   • 結果： 腎臟功能的受損會影響鈉離子和水分的排泄，導致血壓升高，增加高血壓的風險。

3. 體態與脂肪分佈改變：

   • 機轉： 胎兒期不良的營養環境可能影響脂肪組織的發育和分佈。LBW 嬰兒出生後，體重快速增加（catch-up growth）時，可能導致脂肪更容易堆積在腹部（內臟脂肪），這與代謝紊亂密切相關。
   • 結果： 改變的脂肪分佈（特別是腹部肥胖）是代謝症候群和心血管疾病的重要危險因子。

4. 內分泌系統的長期改變：

   • 機轉： 胎兒期不良的營養環境可能永久性地改變下視丘-腦下垂體-腎上腺（HPA）軸等內分泌系統的反應性，影響壓力反應和代謝調節。
   • 結果： 長期的內分泌失調會影響全身的代謝和生理功能，增加慢性病的風險。

5. 基因表現的表觀遺傳學改變 (Epigenetic Modifications)：

   • 機轉： 胎兒期的不良環境（如母體營養不足）可能引起 DNA 甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳學的改變，影響特定基因（如參與代謝、發育、壓力反應的基因）的表達。這些改變可能在出生後持續存在，甚至影響後代。
   • 結果： 這些基因表達的改變會影響器官功能和生理調節，增加慢性病易感性。

本題考查營養學中與貧血相關的關鍵營養素及其作用機轉。貧血是指血液中紅血球數量不足或血紅素濃度偏低，導致攜氧能力下降。

核心觀念：
紅血球的生成、成熟以及血紅素的合成，需要多種營養素的參與。任何一種關鍵營養素的嚴重缺乏，都可能導致造血功能異常，進而引發貧血。

造成貧血的常見關鍵營養素及其作用機轉：

1. 鐵 (Iron)

   • 作用機轉： 鐵是血紅素（hemoglobin）的重要組成成分。血紅素是紅血球中負責攜帶氧氣的蛋白質。缺乏鐵會導致血紅素合成不足，紅血球內血紅素含量下降，使紅血球變小（小球性 microcytic）且顏色變淺（低色素性 hypochromic）。
   • 貧血類型： 缺鐵性貧血 (Iron-deficiency anemia)。
   • 說明： 這是最常見的營養性貧血。鐵在體內主要通過飲食攝取，吸收率受多種因素影響。兒童、育齡女性（月經失血）、孕婦、素食者、消化道出血者是高危險群。

2. 維生素 B12 (Cobalamin)

   • 作用機轉： 維生素 B12 是 DNA 合成過程中重要的輔酶。在紅血球的生成過程中，細胞需要不斷分裂和增殖（造血幹細胞分化為成熟紅血球）。維生素 B12 缺乏會導致 DNA 合成受阻，細胞分裂異常，使得紅血球前驅細胞（巨母紅細胞 megaloblast）無法正常成熟和分裂，形成體積異常增大、核與細胞質發育不協調的巨紅細胞 (megaloblast)。這些異常細胞進入循環後很快被破壞，或無法有效攜氧。
   • 貧血類型： 巨紅細胞性貧血 (Megaloblastic anemia)，也稱為惡性貧血 (Pernicious anemia)（若由內因子缺乏引起）。
   • 說明： 維生素 B12 主要存在於動物性食品中。素食者（尤其是嚴格素食者）容易缺乏。吸收不良（如胃切除、萎縮性胃炎、內因子缺乏）也是常見原因。

3. 葉酸 (Folate / Folic Acid)

   • 作用機轉： 葉酸（其活性形式為四氫葉酸 Tetrahydrofolate, THF）與維生素 B12 類似，也是 DNA 合成中不可或缺的輔酶。它參與嘌呤和嘧啶核苷酸的合成，是 DNA 結構的關鍵。葉酸缺乏同樣會阻礙紅血球前驅細胞的 DNA 合成，導致細胞分裂受阻，形成巨紅細胞，引發巨紅細胞性貧血。
   • 貧血類型： 巨紅細胞性貧血 (Megaloblastic anemia)。
   • 說明： 葉酸廣泛存在於綠葉蔬菜、豆類、水果中。懷孕初期胎兒神經管發育需要大量葉酸，因此孕婦補充葉酸極為重要。酒精濫用者、吸收不良者也容易缺乏。

4. 銅 (Copper)

   • 作用機轉： 銅參與鐵的代謝。它是細胞色素 c 氧化酶（cytochrome c oxidase）的組成成分，並與鐵的吸收、轉運和利用有關。

本題考查飲食對降低低密度脂蛋白膽固醇（LDL-c）的影響，LDL-c 是動脈粥狀硬化（atherosclerosis）的重要危險因子。

核心觀念：
飲食是調節血脂，特別是 LDL-c 水平的重要手段。透過調整飲食內容，可以有效降低 LDL-c，進而減少動脈粥狀硬化的風險。

降低 LDL-c 的飲食建議：

1. 減少飽和脂肪酸 (Saturated Fatty Acids, SFA) 和反式脂肪酸 (Trans Fatty Acids) 的攝取：

   • 說明： 飽和脂肪酸（主要存在於動物性食品如紅肉、全脂乳製品、奶油、椰子油、棕櫚油中）和反式脂肪酸（主要存在於部分氫化油，如人造奶油、酥油、烘焙食品、油炸食品中）是升高 LDL-c 的主要飲食成分。
   • 建議：
     • 選擇瘦肉、去皮禽肉、低脂或脫脂乳製品。
     • 限制紅肉和加工肉品的攝取頻率和份量。
     • 避免食用含有「反式脂肪」成分的加工食品、烘焙點心、油炸食物。
     • 烹調用油選擇單元不飽和脂肪酸或多元不飽和脂肪酸含量高的植物油（如橄欖油、芥花油、大豆油）。

2. 增加單元不飽和脂肪酸 (Monounsaturated Fatty Acids, MUFA) 和多元不飽和脂肪酸 (Polyunsaturated Fatty Acids, PUFA) 的攝取：

   • 說明： MUFA（如橄欖油、酪梨、堅果）和 PUFA（如魚油、大豆油、亞麻籽油、核桃）有助於降低 LDL-c，並可能提高高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）。
   • 建議：
     • 烹調時使用橄欖油、酪梨油等。
     • 增加堅果（如杏仁、核桃）和種子（如奇亞籽、亞麻籽）的攝取。
     • 每周至少吃兩次富含 Omega-3 脂肪酸的魚類（如鮭魚、鯖魚、秋刀魚）。

3. 增加可溶性纖維 (Soluble Fiber) 的攝取：

   • 說明： 可溶性纖維（如燕麥、大麥、豆類、水果果膠、蔬菜中的黏液質）可以在腸道中與膽固醇結合，減少膽固醇的吸收，並影響膽汁酸的代謝，進而降低 LDL-c。
   • 建議：
     • 早餐選擇燕麥片或燕麥粥。
     • 多吃豆類（如扁豆、黑豆、鷹嘴豆）。
     • 攝取足夠的水果（如蘋果、柑橘類）和蔬菜（如花椰菜、胡蘿蔔）。

本題考查兩種重要的飲食模式：DASH 飲食和 MIND 飲食，要求說明其全名、飲食建議以及營養素的作用。

一、DASH Diet (Dietary Approaches to Stop Hypertension)

• 全名： 飲食方法終止高血壓飲食 (Dietary Approaches to Stop Hypertension)。

• 核心目標： 主要目的是透過飲食來預防和控制高血壓，同時也對其他慢性病（如心血管疾病、糖尿病）有益。

• 飲食建議： DASH 飲食強調攝取豐富的蔬菜、水果、全穀物、低脂或脫脂乳製品、瘦肉（魚、禽肉）、堅果和種子，同時限制紅肉、糖、含糖飲料以及飽和脂肪、反式脂肪、總脂肪的攝取。

  • 蔬菜： 豐富的來源，提供多種維生素、礦物質（如鉀、鎂）和纖維。
  • 水果： 豐富的來源，提供維生素、礦物質（如鉀）和纖維。
  • 全穀物： 選擇糙米、全麥麵包、燕麥等，提供纖維、鎂、維生素 B 群。
  • 低脂/脫脂乳製品： 提供鈣、維生素 D、蛋白質，有助於血壓控制。
  • 瘦肉（魚、禽肉）： 提供蛋白質、鐵、鋅，選擇去皮、低脂的部位。
  • 堅果、種子、豆類： 提供蛋白質、纖維、鎂、鉀、維生素 E。
  • 限制： 紅肉（牛肉、豬肉）、糖果、含糖飲料、飽和脂肪（如奶油、全脂乳製品、肥肉）、反式脂肪。

• 對應的營養素作用（主要針對血壓控制）：

  • 鉀 (Potassium)： 廣泛存在於蔬菜、水果、乳製品中。鉀有助於平衡體內鈉的含量，促進鈉從尿液排出，從而降低血壓。
  • 鎂 (Magnesium)： 存在於全穀物、堅果、種子、綠葉蔬菜中。鎂有助於放鬆血管平滑肌，促進血管舒張，降低血壓。
  • 鈣 (Calcium)： 主要來自低脂乳製品、綠葉蔬菜（如羽衣甘藍）。充足的鈣攝取與較低的血壓相關，可能通過影響血管平滑肌的收縮和舒張來調節血壓。
  • 纖維 (Fiber)： 來自蔬菜、水果、全穀物、豆類。膳食纖維有助於體重管理，並可能通過影響腸道菌群、改善胰島素敏感性等間接影響血壓。
  • 蛋白質 (Protein)： 來自瘦肉、魚、禽肉、乳製品、豆類。蛋白質的類型（如植物蛋白）和攝取量可能影響血壓。
  • 限制飽和脂肪、反式脂肪、膽固醇： 這些成分與心血管疾病風險相關，限制它們有助於維持血管健康，間接支持血壓控制。

二、MIND Diet (Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay)

• 全名： 地中海-DASH 飲食介入以延緩神經退化飲食 (Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay)。
• 核心目標： MIND 飲食結合了 DASH 飲食和地中海飲食的優點，專門設計用於預防或延緩與年齡相關的認知功能下降和神經退化性疾病（如阿茲海默症）。
• 飲食建議： MIND 飲食同樣強調蔬菜、水果、全穀物、堅果、豆類、魚類、禽肉和橄欖油。但它對某些食物的建議更為具體，並對不健康的食物有更嚴格的限制。
  • 建議的食物群組（強調）：
    1. 綠葉蔬菜： 每週至少 6 份（如菠菜、甘藍）。
    2. 其他蔬菜： 每天至少 1 份（種類多樣）。
    3. 堅果： 每週至少 5 份。
    4. 莓果 (Berries)： 每週至少 2 份（特別是藍莓、草莓）。
    5. 豆類： 每週至少 3-4 份。
    6. 全穀物： 每天至少 3 份。
    7. 魚類： 每週至少 1 次（特別是富含 Omega-3 的魚）。
    8. 禽肉： 每週至少 2 份。
    9. 橄欖油： 作為主要烹調用油。

核心觀念
本題考查腸道微生物群（gut microbiota）如何透過代謝產物、酵素活性及訊號傳導調控宿主能量與營養代謝，並延伸到營養介入（如益生菌、膳食纖維）之應用策略。

解題步驟

1. 辨識腸道微生物的代謝功能

   • 主要產生短鏈脂肪酸（SCFA）如醋酸、丙酸、丁酸，這些分子可作為能量來源，並透過 G‑protein‑coupled receptors (GPCR) 調節脂質合成與葡萄糖代謝。
   • 參與膽汁酸的去結合與再循環，調控 FXR、TGR5 等受體，進而影響脂質代謝與能量消耗。

2. 說明微生物對宿主代謝的調節機制

   • 能量平衡：SCFA 供給約 10% 以上的每日熱量，並刺激腸道 GLP‑1、PYY 分泌，抑制食慾。
   • 葡萄糖代謝：丙酸可抑制肝臟葡萄糖產生（gluconeogenesis），提升胰島素敏感度。
   • 脂質代謝：膽汁酸代謝改變膽固醇合成與脂肪氧化。

3. 推導營養介入的實務 implications

   • 膳食纖維 / 可發酵碳水：提供底物促進 SCFA 產生，提升腸道屏障功能與抗發炎。