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LECTURE MAP環境與營養病理
異物代謝、菸酒與職業毒物、藥物與成癮、輻射及物理傷害、營養缺乏與肥胖相關疾病。
KEY POINT
展開文字版完整重點索引
- 異物代謝與毒性活化
- CYP450 在肝臟最活躍 — CYP450 在肝臟最活躍，也存在於皮膚、肺與腸黏膜；誘導或抑制會改變藥物與毒物風險。
- Benzo[a]pyrene 可經代謝活化形成… — Benzo[a]pyrene 可經代謝活化形成 DNA adduct；CCl₄ 與 paraquat 則以 free-radical injury 為重要機轉。
- Methylmercury 可生物累積並穿過 … — Methylmercury 可生物累積並穿過 blood–brain barrier 與胎盤；毒性不能只用「有機／無機」二分推論。
- Phase I — 主要系統：CYP450、flavin monooxygenase、peroxidase cooxidation；代表意義：Oxidation／reduction／hydrolysis；可能產生 electrophile 或 ROS
- Phase II — 主要系統：Glucuronidation、sulfation、methylation、glutathione conjugation；代表意義：通常促進排泄，但個別代謝物仍可能具毒性
- 修復與清除 — 主要系統：Antioxidants、DNA/protein repair、renal/biliary excretion；代表意義：劑量、基因多型性、共暴露與器官儲備共同決定傷害
- 考點提醒 — Phase I 不等於解毒、phase II 也非絕對安全；考題先判斷是哪個酵素系統，再看是否形成 reactive intermediate。
- 菸草與酒精的多器官傷害
- Nicotine 造成成癮並刺激 catech… — Nicotine 造成成癮並刺激 catecholamine；多環芳香烴與 nitrosamines 等成分參與 carcinogenesis。
- Ethanol 主要經 alcohol deh… — Ethanol 主要經 alcohol dehydrogenase 形成 acetaldehyde；高濃度或慢性使用時 CYP2E1/MEOS 角色增加。
- NADH 增加抑制脂肪酸氧化並促進 trigl… — NADH 增加抑制脂肪酸氧化並促進 triglyceride accumulation；acetaldehyde adduct、ROS、endotoxin/cytokines 共同推動 steatohepatitis 與 fibrosis。
- 慢性酒精使用常合併 thiamine defi… — 慢性酒精使用常合併 thiamine deficiency；Wernicke encephalopathy 的急性核心為 confusion、ataxia 與 ocular motor abnormality。
- 酒精亦增加 pancreatitis、card… — 酒精亦增加 pancreatitis、cardiomyopathy、癌症、感染與 fetal alcohol spectrum disorder 風險。
- 考點提醒 — 懷疑 Wernicke 時應及早給 thiamine，臨床上不要因三聯不完整而排除；Korsakoff 以持續記憶障礙與 confabulation 為主。
- 重金屬、空氣污染與農業毒物
- Benzene 與 marrow toxici… — Benzene 與 marrow toxicity／leukemia；vinyl chloride 與 hepatic angiosarcoma；aromatic amines 與 urothelial carcinoma。
- PCBs、dioxins 等 persiste… — PCBs、dioxins 等 persistent organic pollutants 可生物累積，並造成皮膚、神經、免疫、生殖或內分泌效應。
- 職業病診斷需重建職稱、製程、暴露時間、防護、同… — 職業病診斷需重建職稱、製程、暴露時間、防護、同事群聚與 latency，不能只靠單一血中濃度。
- Lead — 主要標的／機轉：抑制 heme synthesis、干擾 calcium signaling；骨內長期儲存；代表表現：Microcytic anemia、basophilic stippling、兒童 encephalopathy、成人 motor neuropathy、腎病與 gout
- Mercury／methylmercury — 主要標的／機轉：腎毒性或 CNS bioaccumulation；代表表現：Renal failure、neurobehavioral change；Minamata disease
- Arsenic — 主要標的／機轉：多系統慢性毒性與致癌；代表表現：色素改變、掌蹠角化、skin/lung cancer
- Organophosphate — 主要標的／機轉：Acetylcholinesterase inhibition；代表表現：Muscarinic、nicotinic 與 CNS cholinergic syndrome
- Paraquat — 主要標的／機轉：Redox cycling 與 ROS；代表表現：嚴重 acute lung injury，後續 pulmonary fibrosis
- Air pollutants — 主要標的／機轉：Irritant／oxidant 或 radiation；代表表現：Ozone/NO₂ 加劇氣道傷害；radon 增加 lung-cancer risk
- 考點提醒 — 鉛中毒把 microcytic anemia、basophilic stippling、motor neuropathy、encephalopathy、腎病與 gout 串成同一條機轉鏈。
- 治療藥物與成癮性物質
- Menopausal hormone ther… — Menopausal hormone therapy 與 oral contraceptives 的風險效益需依配方、年齡、吸菸與基礎血栓風險個別判斷。
- 單用 estrogen 會增加有子宮者 end… — 單用 estrogen 會增加有子宮者 endometrial hyperplasia/cancer risk；適當 progestogen 可降低此風險。
- 成癮性物質常同時造成 overdose、感染、… — 成癮性物質常同時造成 overdose、感染、外傷、妊娠併發症與社會危害。
- Acetaminophen — 主要機轉：CYP2E1 形成 NAPQI；glutathione 耗竭；關鍵傷害：Centrilobular hepatic necrosis／acute liver failure
- Aspirin／analgesics — 主要機轉：COX inhibition；慢性複方止痛藥暴露；關鍵傷害：GI bleeding；analgesic nephropathy／papillary necrosis
- Cocaine — 主要機轉：阻斷 catecholamine reuptake；關鍵傷害：Vasoconstriction、MI、stroke、arrhythmia、seizure、placental abruption
- Opioids — 主要機轉：μ-opioid receptor agonism；關鍵傷害：Respiratory depression；注射相關 infection／embolism
- Cannabis／hallucinogens — 主要機轉：CB1 或 serotonin/NMDA-related effects；關鍵傷害：感知、協調與行為改變；風險依物質及共用藥而異
- 考點提醒 — Acetaminophen 過量的關鍵是 NAPQI 與 glutathione 耗竭；cocaine 的關鍵是 catecholamine reuptake blockade 與全身 vasoconstriction。
- 游離輻射、紫外線與物理傷害
- Gray（Gy）是 absorbed dose — Gray（Gy）是 absorbed dose；sievert（Sv）納入 radiation weighting 的生物風險概念；becquerel／curie 描述放射性衰變活度。
- 高增殖組織通常較 radiosensitive — 高增殖組織通常較 radiosensitive；慢性後果包括 atrophy、fibrosis、vascular obliteration、cataract 與 secondary malignancy。
- Decompression sickness … — Decompression sickness 來自 nitrogen bubbles；急性可見 bends/chokes，慢性可造成 ischemic bone necrosis。
- Burn severity 需整合深度、TBS… — Burn severity 需整合深度、TBSA、吸入傷害、shock、感染與 hypermetabolic response。
- Heat stroke 是 thermoreg… — Heat stroke 是 thermoregulation failure 與 multiorgan dysfunction；malignant hyperthermia 常與 RYR1-related susceptibility 有關。
- 約 1–2 Sv whole body — 主要靶器官：Lymphocytes／marrow；典型表現：Lymphopenia；較高劑量進入 hematopoietic syndrome
- 約 2–10 Sv — 主要靶器官：Bone marrow；典型表現：Cytopenias、infection、hemorrhage
- 約 10–20 Sv — 主要靶器官：Small bowel；典型表現：Severe diarrhea、fluid loss、sepsis；通常致命
- 極高劑量 — 主要靶器官：CNS／vascular；典型表現：Ataxia、coma、cardiovascular collapse
- UVB — 主要靶器官：Epidermal DNA；典型表現：Pyrimidine dimers、sunburn、actinic keratosis／skin cancer
- 考點提醒 — Gy 看吸收能量，Sv 看生物效應；急性全身輻射由 marrow → GI → CNS 隨劑量升高依序成為主導致死系統。
- 蛋白熱量、維生素與微量元素缺乏
- Marasmus 以 somatic prot… — Marasmus 以 somatic protein與脂肪消耗為主；kwashiorkor 的 hypoalbuminemia、edema 與 fatty liver 較突出，但臨床常呈混合型。
- Cancer cachexia 不等於單純飢餓 — Cancer cachexia 不等於單純飢餓，涉及 tumor/host cytokines、proteolysis 與脂肪動員，營養補充未必完全逆轉。
- Folate deficiency 不造成 B… — Folate deficiency 不造成 B12 型神經病變；補 folate 可改善 anemia 卻掩蓋持續的 B12-related neurologic injury。
- Marasmus／kwashiorkor — 核心功能：總熱量不足／蛋白質嚴重不足；高頻表現：Wasting；或 edema、fatty liver、skin/hair change
- Vitamin A — 核心功能：Vision、epithelial differentiation、immunity；高頻表現：Night blindness、xerophthalmia、squamous metaplasia、infection risk
- Vitamin D — 核心功能：Calcium/phosphate homeostasis、bone mineralization；高頻表現：Rickets／osteomalacia、secondary hyperparathyroidism
- Thiamine B1 — 核心功能：Oxidative decarboxylation；高頻表現：Beriberi、Wernicke–Korsakoff
- Niacin B3 — 核心功能：NAD/NADP；高頻表現：Pellagra：dermatitis、diarrhea、dementia
- Folate／B12 — 核心功能：DNA synthesis；B12 also myelin maintenance；高頻表現：Megaloblastic anemia；B12 可有 subacute combined degeneration
- Vitamin C／K — 核心功能：Collagen hydroxylation／γ-carboxylation；高頻表現：Scurvy／bleeding diathesis
- Zinc／copper — 核心功能：多種酵素與組織修復；高頻表現：Periorificial dermatitis、poor healing；或 neurologic/collagen defects
- 考點提醒 — 維生素題用「功能 → 病理」記憶：A 看上皮／視覺、D 看礦化、C 看 collagen、K 看凝血、B1 看高能量器官、B12 看血液加神經。
- 飲食致癌、肥胖與代謝症候群
- Aflatoxin B1 與 hepatoce… — Aflatoxin B1 與 hepatocellular carcinoma 相關，經典分子記號為 TP53 codon 249 hotspot；實際風險會與 HBV 等因素交互作用。
- Obesity 由 peripheral si… — Obesity 由 peripheral signals（leptin、adiponectin、ghrelin、PYY、insulin）、hypothalamic circuits 與行為／環境共同調控。
- Metabolic syndrome 聚合 c… — Metabolic syndrome 聚合 central adiposity、insulin resistance、hypertension 與 dyslipidemia，增加 type 2 diabetes 與 cardiovascular disease。
- 肥胖亦連結 MASLD/MASH、sleep … — 肥胖亦連結 MASLD/MASH、sleep apnea、osteoarthritis、gallstones，以及 endometrial、postmenopausal breast、colorectal 等癌症風險。
- Adipose tissue 是 endocr… — Adipose tissue 是 endocrine/immune organ；leptin 偏 pro-inflammatory，adiponectin 通常與 insulin sensitivity 呈正向關聯。
- 考點提醒 — 肥胖不是單一意志問題；考題要能把 leptin／POMC 與 NPY/AgRP 回路連到 insulin resistance、慢性發炎、MASH 與癌症風險。
異物代謝與毒性活化
多數 lipophilic xenobiotics 先經 phase I 反應改造，再由 phase II conjugation 增加水溶性；代謝既可解毒也可能產生 reactive metabolites。
逐頁來源pp. 1–2
| 步驟 | 主要系統 | 代表意義 |
|---|---|---|
| Phase I | CYP450、flavin monooxygenase、peroxidase cooxidation | Oxidation／reduction／hydrolysis；可能產生 electrophile 或 ROS |
| Phase II | Glucuronidation、sulfation、methylation、glutathione conjugation | 通常促進排泄，但個別代謝物仍可能具毒性 |
| 修復與清除 | Antioxidants、DNA/protein repair、renal/biliary excretion | 劑量、基因多型性、共暴露與器官儲備共同決定傷害 |
- CYP450 在肝臟最活躍，也存在於皮膚、肺與腸黏膜；誘導或抑制會改變藥物與毒物風險。
- Benzo[a]pyrene 可經代謝活化形成 DNA adduct；CCl₄ 與 paraquat 則以 free-radical injury 為重要機轉。
- Methylmercury 可生物累積並穿過 blood–brain barrier 與胎盤；毒性不能只用「有機／無機」二分推論。
HIGH-YIELD NOTE
Phase I 不等於解毒、phase II 也非絕對安全；考題先判斷是哪個酵素系統，再看是否形成 reactive intermediate。
菸草與酒精的多器官傷害
菸草同時推動心血管病、COPD 與多種癌症；酒精經 acetaldehyde、redox shift、oxidative stress 與營養失衡傷害肝臟及其他器官。
逐頁來源pp. 2–3
- Nicotine 造成成癮並刺激 catecholamine；多環芳香烴與 nitrosamines 等成分參與 carcinogenesis。
- Ethanol 主要經 alcohol dehydrogenase 形成 acetaldehyde；高濃度或慢性使用時 CYP2E1/MEOS 角色增加。
- NADH 增加抑制脂肪酸氧化並促進 triglyceride accumulation；acetaldehyde adduct、ROS、endotoxin/cytokines 共同推動 steatohepatitis 與 fibrosis。
- 慢性酒精使用常合併 thiamine deficiency；Wernicke encephalopathy 的急性核心為 confusion、ataxia 與 ocular motor abnormality。
- 酒精亦增加 pancreatitis、cardiomyopathy、癌症、感染與 fetal alcohol spectrum disorder 風險。
HIGH-YIELD NOTE
懷疑 Wernicke 時應及早給 thiamine，臨床上不要因三聯不完整而排除；Korsakoff 以持續記憶障礙與 confabulation 為主。
重金屬、空氣污染與農業毒物
職業與環境暴露依進入途徑、脂溶性、生物累積與標的器官呈現不同模式；鉛、汞、砷與有機磷是高頻考點。
逐頁來源pp. 3–4pp. 9–12
| 暴露 | 主要標的／機轉 | 代表表現 |
|---|---|---|
| Lead | 抑制 heme synthesis、干擾 calcium signaling；骨內長期儲存 | Microcytic anemia、basophilic stippling、兒童 encephalopathy、成人 motor neuropathy、腎病與 gout |
| Mercury／methylmercury | 腎毒性或 CNS bioaccumulation | Renal failure、neurobehavioral change；Minamata disease |
| Arsenic | 多系統慢性毒性與致癌 | 色素改變、掌蹠角化、skin/lung cancer |
| Organophosphate | Acetylcholinesterase inhibition | Muscarinic、nicotinic 與 CNS cholinergic syndrome |
| Paraquat | Redox cycling 與 ROS | 嚴重 acute lung injury，後續 pulmonary fibrosis |
| Air pollutants | Irritant／oxidant 或 radiation | Ozone/NO₂ 加劇氣道傷害；radon 增加 lung-cancer risk |
- Benzene 與 marrow toxicity／leukemia；vinyl chloride 與 hepatic angiosarcoma；aromatic amines 與 urothelial carcinoma。
- PCBs、dioxins 等 persistent organic pollutants 可生物累積，並造成皮膚、神經、免疫、生殖或內分泌效應。
- 職業病診斷需重建職稱、製程、暴露時間、防護、同事群聚與 latency，不能只靠單一血中濃度。
HIGH-YIELD NOTE
鉛中毒把 microcytic anemia、basophilic stippling、motor neuropathy、encephalopathy、腎病與 gout 串成同一條機轉鏈。
治療藥物與成癮性物質
藥物的預期作用與毒性共享受器、代謝與劑量關係；過量、交互作用及使用途徑會產生特定器官傷害。
逐頁來源pp. 4–5pp. 9–10
| 物質 | 主要機轉 | 關鍵傷害 |
|---|---|---|
| Acetaminophen | CYP2E1 形成 NAPQI；glutathione 耗竭 | Centrilobular hepatic necrosis／acute liver failure |
| Aspirin／analgesics | COX inhibition；慢性複方止痛藥暴露 | GI bleeding；analgesic nephropathy／papillary necrosis |
| Cocaine | 阻斷 catecholamine reuptake | Vasoconstriction、MI、stroke、arrhythmia、seizure、placental abruption |
| Opioids | μ-opioid receptor agonism | Respiratory depression；注射相關 infection／embolism |
| Cannabis／hallucinogens | CB1 或 serotonin/NMDA-related effects | 感知、協調與行為改變；風險依物質及共用藥而異 |
- Menopausal hormone therapy 與 oral contraceptives 的風險效益需依配方、年齡、吸菸與基礎血栓風險個別判斷。
- 單用 estrogen 會增加有子宮者 endometrial hyperplasia/cancer risk；適當 progestogen 可降低此風險。
- 成癮性物質常同時造成 overdose、感染、外傷、妊娠併發症與社會危害。
HIGH-YIELD NOTE
Acetaminophen 過量的關鍵是 NAPQI 與 glutathione 耗竭；cocaine 的關鍵是 catecholamine reuptake blockade 與全身 vasoconstriction。
游離輻射、紫外線與物理傷害
輻射傷害取決於吸收劑量、radiation weighting、dose rate、照射體積與組織增殖能力；物理傷害則需辨識能量傳遞與受傷模式。
逐頁來源pp. 5–6p. 10pp. 13–14
| 暴露／範圍 | 主要靶器官 | 典型表現 |
|---|---|---|
| 約 1–2 Sv whole body | Lymphocytes／marrow | Lymphopenia；較高劑量進入 hematopoietic syndrome |
| 約 2–10 Sv | Bone marrow | Cytopenias、infection、hemorrhage |
| 約 10–20 Sv | Small bowel | Severe diarrhea、fluid loss、sepsis；通常致命 |
| 極高劑量 | CNS／vascular | Ataxia、coma、cardiovascular collapse |
| UVB | Epidermal DNA | Pyrimidine dimers、sunburn、actinic keratosis／skin cancer |
- Gray（Gy）是 absorbed dose；sievert（Sv）納入 radiation weighting 的生物風險概念；becquerel／curie 描述放射性衰變活度。
- 高增殖組織通常較 radiosensitive；慢性後果包括 atrophy、fibrosis、vascular obliteration、cataract 與 secondary malignancy。
- Decompression sickness 來自 nitrogen bubbles；急性可見 bends/chokes，慢性可造成 ischemic bone necrosis。
- Burn severity 需整合深度、TBSA、吸入傷害、shock、感染與 hypermetabolic response。
- Heat stroke 是 thermoregulation failure 與 multiorgan dysfunction；malignant hyperthermia 常與 RYR1-related susceptibility 有關。
HIGH-YIELD NOTE
Gy 看吸收能量，Sv 看生物效應；急性全身輻射由 marrow → GI → CNS 隨劑量升高依序成為主導致死系統。
蛋白熱量、維生素與微量元素缺乏
營養缺乏的形態取決於總能量、蛋白質、吸收、代謝與需求量；成人與兒童可因疾病、酒精、飲食或藥物呈現不同組合。
逐頁來源pp. 6–8pp. 14–18
| 缺乏 | 核心功能 | 高頻表現 |
|---|---|---|
| Marasmus／kwashiorkor | 總熱量不足／蛋白質嚴重不足 | Wasting；或 edema、fatty liver、skin/hair change |
| Vitamin A | Vision、epithelial differentiation、immunity | Night blindness、xerophthalmia、squamous metaplasia、infection risk |
| Vitamin D | Calcium/phosphate homeostasis、bone mineralization | Rickets／osteomalacia、secondary hyperparathyroidism |
| Thiamine B1 | Oxidative decarboxylation | Beriberi、Wernicke–Korsakoff |
| Niacin B3 | NAD/NADP | Pellagra：dermatitis、diarrhea、dementia |
| Folate／B12 | DNA synthesis；B12 also myelin maintenance | Megaloblastic anemia；B12 可有 subacute combined degeneration |
| Vitamin C／K | Collagen hydroxylation／γ-carboxylation | Scurvy／bleeding diathesis |
| Zinc／copper | 多種酵素與組織修復 | Periorificial dermatitis、poor healing；或 neurologic/collagen defects |
- Marasmus 以 somatic protein與脂肪消耗為主；kwashiorkor 的 hypoalbuminemia、edema 與 fatty liver 較突出，但臨床常呈混合型。
- Cancer cachexia 不等於單純飢餓，涉及 tumor/host cytokines、proteolysis 與脂肪動員，營養補充未必完全逆轉。
- Folate deficiency 不造成 B12 型神經病變；補 folate 可改善 anemia 卻掩蓋持續的 B12-related neurologic injury。
HIGH-YIELD NOTE
維生素題用「功能 → 病理」記憶：A 看上皮／視覺、D 看礦化、C 看 collagen、K 看凝血、B1 看高能量器官、B12 看血液加神經。
飲食致癌、肥胖與代謝症候群
食物污染物、飲食型態與能量過剩可透過基因毒性、胰島素阻抗、脂肪激素、慢性發炎及機械負荷增加疾病風險。
逐頁來源p. 8p. 16p. 19
- Aflatoxin B1 與 hepatocellular carcinoma 相關，經典分子記號為 TP53 codon 249 hotspot；實際風險會與 HBV 等因素交互作用。
- Obesity 由 peripheral signals（leptin、adiponectin、ghrelin、PYY、insulin）、hypothalamic circuits 與行為／環境共同調控。
- Metabolic syndrome 聚合 central adiposity、insulin resistance、hypertension 與 dyslipidemia，增加 type 2 diabetes 與 cardiovascular disease。
- 肥胖亦連結 MASLD/MASH、sleep apnea、osteoarthritis、gallstones，以及 endometrial、postmenopausal breast、colorectal 等癌症風險。
- Adipose tissue 是 endocrine/immune organ；leptin 偏 pro-inflammatory，adiponectin 通常與 insulin sensitivity 呈正向關聯。
HIGH-YIELD NOTE
肥胖不是單一意志問題；考題要能把 leptin／POMC 與 NPY/AgRP 回路連到 insulin resistance、慢性發炎、MASH 與癌症風險。
Practice after the lecture
章末考題
先作答，再展開答案與解析。題目依上方講義整理，內容仍屬 in_review。
0 / 12已作答
查看答案與解析
答案 C｜Glucuronidation
Glucuronidation、sulfation 與 glutathione conjugation 等屬 phase II；CYP450 oxidation 等通常列為 phase I。
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答案 A｜NADH 增加並抑制脂肪酸氧化
Ethanol oxidation 使 NADH/NAD⁺ ratio 上升，抑制 fatty-acid oxidation 並促進 triglyceride accumulation。
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答案 A｜鉛中毒
鉛抑制 heme synthesis 並干擾神經與腎臟；成人常見 motor neuropathy，血球可有 basophilic stippling。
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答案 A｜Acetylcholinesterase
Organophosphates 抑制 acetylcholinesterase，造成 muscarinic、nicotinic 與 CNS cholinergic manifestations。
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答案 A｜Hepatic angiosarcoma
Vinyl chloride 與 hepatic angiosarcoma 是經典配對；芳香胺較典型造成 bladder urothelial carcinoma。
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答案 A｜NAPQI
CYP2E1 生成 NAPQI；當 glutathione 耗竭時，reactive metabolite 與細胞蛋白結合並造成 centrilobular necrosis。
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答案 A｜阻斷 catecholamine reuptake 並造成 vasoconstriction
Cocaine 阻斷 dopamine、norepinephrine 等 catecholamine reuptake，造成強烈 sympathetic stimulation、vasoconstriction 與 arrhythmia。
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答案 B｜Sievert
Gray 描述 absorbed dose；sievert 用於等效／有效劑量，反映輻射種類與組織風險；Bq/Ci 描述活度。
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答案 A｜減壓時 nitrogen bubbles 形成
快速減壓使溶解氮形成氣泡，急性造成 bends/chokes 等，慢性可造成 ischemic bone necrosis。
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答案 A｜Kwashiorkor
Kwashiorkor 以嚴重 protein deficiency、hypoalbuminemia、edema 與 fatty liver 為突出表現；marasmus 以 wasting 為主。
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答案 A｜Vitamin B12
B12 deficiency 可同時影響 DNA synthesis 與 myelin maintenance；folate deficiency 造成 megaloblastic anemia，但不造成典型神經病變。
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答案 A｜TP53 codon 249 hotspot
Aflatoxin B1 exposure 與 TP53 codon 249 hotspot 經典相關，並可與 chronic HBV infection 協同增加 HCC risk。