講義 pp. 1–4、14–15
白血球募集五步驟
急性發炎最常考的血管外移動順序
Stasis
Rolling
Adhesion
Transmigration
Chemotaxis
發炎與修復
Inflammation and Repair
急性與慢性發炎、血管與白血球反應、發炎介質、組織再生、纖維化與傷口癒合。
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講義 pp. 13–16
修復：再生或纖維化
傷害程度、ECM 完整性與細胞再生能力共同決定結局
組織傷害
ECM 是否完整？
再生labile／stable cells
瘢痕與纖維化TGF-β、collagen
Remodeling
Prezi-style knowledge map
發炎修復｜先看整張講義地圖
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本章為教材整理稿
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急性發炎的血管反應
急性發炎以快速血管變化與 neutrophil recruitment 為主，目標是送出蛋白與細胞到受損處。
逐頁來源p. 1pp. 6–9
- 感染可由 Toll-like receptors 等 pattern-recognition receptors 感知；壞死細胞釋放 ATP、uric acid、HMGB1 與 DNA 等 DAMPs。
- 短暫血管收縮後 arteriolar vasodilation，造成紅與熱；接著血流變慢與 stasis，使白血球 margination。
- Postcapillary venule 通透性增加，形成 protein-rich exudate 與 edema；histamine／bradykinin 常造成可逆的 endothelial contraction。
- Transudate 蛋白與細胞少，常由 hydrostatic／oncotic pressure 不平衡造成；exudate 則支持發炎性通透性上升。
- 急性發炎可完全消退、形成膿瘍、轉為慢性發炎，或以 fibrosis 修復。
HIGH-YIELD NOTE
Exudate 蛋白與細胞較多；transudate 多由 hydrostatic／oncotic pressure 改變造成。心衰竭胸水常是 transudate。
白血球募集與吞噬
白血球依序經 rolling、adhesion、transmigration 與 chemotaxis 到達病灶。
逐頁來源pp. 1–2pp. 8–10
| 步驟 | 主要分子／訊號 | 結果 |
|---|---|---|
| Rolling | P-selectin、E-selectin、L-selectin | 短暫黏附與滾動 |
| Firm adhesion | Leukocyte integrins ↔ ICAM-1／VCAM-1 | 牢固貼附 |
| Transmigration | PECAM-1 (CD31) | 穿過 postcapillary venule |
| Chemotaxis | C5a、LTB4、chemokines、細菌產物 | 沿濃度梯度移動 |
- 吞噬三步：recognition and attachment、engulfment、killing and degradation；主要 opsonins 為 IgG Fc 與 C3b。
- NADPH oxidase 產生 superoxide／H₂O₂；azurophilic granule 的 MPO 以 H₂O₂ 與 halide 生成 HOCl。
- 非氧依賴殺菌包括 BPI、lysozyme、defensins、lactoferrin 與 granule proteases。
- M1 macrophage 受微生物與 IFN-γ 活化，偏發炎殺菌；M2 受 IL-4／IL-13 活化，偏抗發炎與修復。
- NETs 由 neutrophil 釋放核物質捕捉病原，也可能暴露核抗原而參與 autoimmune disease。
- LAD1 是 CD11/CD18 integrin 缺陷；LAD2 是 fucosylation／sialyl-Lewis X 缺陷；CGD 是 NADPH oxidase 缺陷；Chediak–Higashi 涉及 lysosomal trafficking。
HIGH-YIELD NOTE
Selectin 管 rolling；integrin 管 firm adhesion；PECAM-1 管 transmigration。MPO 缺陷無法有效生成 HOCl。
發炎介質與補體
細胞來源與血漿來源介質共同控制血管、白血球、疼痛、發燒與組織傷害。
逐頁來源p. 3pp. 6–8pp. 13–16
- Histamine：mast cell 預先儲存，造成 vasodilation 與 venular permeability；serotonin 主要儲存在 platelet 與 neuroendocrine cell。
- Prostaglandins：PGI₂ vasodilation 並抑制 platelet aggregation；TXA₂ 相反；PGE₂ 參與疼痛與發燒。
- Leukotrienes：LTB₄ chemotaxis；LTC₄/D₄/E₄ 增加 permeability 與 bronchospasm；lipoxin 抑制 neutrophil adhesion／chemotaxis。
- TNF、IL-1：endothelial activation、fever、leukocytosis、acute-phase response 與 severe systemic inflammation；IL-6 強力驅動 acute-phase proteins。
- C5a、LTB₄、chemokines 與細菌 N-formyl peptides 是重要 chemoattractants；IL-8 特別招募 neutrophils。
- Bradykinin 增加通透性、vasodilation 並造成 pain；NO 放鬆血管平滑肌，也參與 macrophage killing。
- Inflammasome 活化 caspase-1，使 pro–IL-1 轉為活性 IL-1；urate crystals 與 familial Mediterranean fever 是高頻情境。
HIGH-YIELD NOTE
Arachidonic acid pathway 常考 COX 與 lipoxygenase 產物及藥物位置：aspirin 不可逆抑制 COX，montelukast 阻斷 leukotriene receptor。
補體、激肽與凝血系統的交會
三條補體活化路徑匯入 C3，並由多層膜蛋白與血漿抑制因子限制宿主傷害。
逐頁來源p. 4p. 10pp. 14–16
| 路徑／分子 | 觸發或功能 | 臨床關聯 |
|---|---|---|
| Classical | Antigen–antibody complex；C1、C4、C2 | 與 adaptive antibody response 相連 |
| Lectin | MBL–MASP 辨識 terminal mannose | 不需抗體即可啟動 |
| Alternative | 微生物表面自發 C3 activation；properdin 穩定 C3 convertase | innate amplification loop |
| C3b | Opsonization、immune-complex／apoptotic-cell clearance | Factor I 協助分解 C3b |
| C3a／C5a | Anaphylatoxins；C5a 亦強力 chemotaxis | 促進 mast-cell mediator release |
| C5b-9 | Membrane attack complex | CD59 抑制 MAC formation |
- DAF／CD55 加速 C3 convertase 解離；CD59 阻止 MAC 組裝。PNH 因 GPI-anchor 缺陷而失去這類保護蛋白。
- C1 inhibitor 缺乏造成 hereditary angioedema，bradykinin 過多是水腫核心。
- Factor XII 可連結 kinin、coagulation、fibrinolysis 與 complement；kallikrein 將 kininogen 切成 kinins。
- Thrombin 的 PARs 是 GPCR，可活化 platelet、endothelium 與 smooth muscle 的發炎訊號。
HIGH-YIELD NOTE
C3b 是 opsonin；C5a 是強力 chemotactic factor；C5b-9 是 MAC。PNH 想 CD55/CD59，遺傳性血管性水腫想 C1 inhibitor。
慢性與肉芽腫性發炎
慢性發炎同時存在單核細胞浸潤、組織破壞與嘗試修復。
逐頁來源p. 4pp. 9–11
- 主要細胞：macrophages、lymphocytes、plasma cells；同時存在 tissue destruction、angiogenesis 與 fibrosis。
- Granuloma 由 activated macrophages／epithelioid histiocytes 聚集，可伴 Langhans-type 或 foreign-body giant cells。
- Caseating granuloma 常見於 tuberculosis；noncaseating pattern 可見於 sarcoidosis、Crohn disease、primary biliary cholangitis 等。
- Cat-scratch disease 可形成 stellate necrotizing granulomas；真菌、寄生蟲與多種慢性感染亦需列入鑑別。
- 異物性 granuloma 包圍縫線等難分解材料，偏光下可能看見雙折射異物。
HIGH-YIELD NOTE
Granuloma 是慢性發炎的一種特殊型態，不等於 granulation tissue；epithelioid histiocyte 本質是活化 macrophage。
幹細胞、訊號傳遞與細胞外基質
再生能力取決於細胞族群、stem-cell niche、growth-factor receptor 與完整的 extracellular matrix 支架。
逐頁來源pp. 4–5pp. 11–12
- Stem cell 具 self-renewal 與分化能力；totipotent、pluripotent、multipotent 依 developmental potential 區分。
- 成人 niche 例子包括皮膚毛囊 bulge／basal layer、腸 crypt、肝 canals of Hering、角膜 limbus、骨骼肌 satellite cells。
- iPS cell 可由 Oct3/4、SOX2、MYC、KLF4 等因子重編程體細胞；教學上需與 embryonic stem cell 區分。
- Receptor tyrosine kinase 常連到 RAS–MAPK、PI3K 與 PLC；cytokine receptor 多走 JAK–STAT；chemokine receptor 屬 GPCR。
- ECM 由 collagen／elastin、laminin／fibronectin、proteoglycan／hyaluronan 與 matricellular proteins 組成，整合支架、黏附與訊號。
HIGH-YIELD NOTE
Growth-factor receptor 常考 RAS–MAPK；cytokine receptor 常考 JAK–STAT；chemokine receptor 是 seven-transmembrane GPCR。
再生、疤痕與傷口癒合
能否完整再生取決於細胞增殖能力、幹細胞、ECM 完整性及持續傷害。
逐頁來源pp. 5–6pp. 11–12
- Labile cells 持續分裂；stable cells 可受刺激再進入 cell cycle；permanent cells 再生能力有限。
- Granulation tissue 含新生血管、fibroblasts／myofibroblasts、macrophages 與鬆散 ECM，是修復組織，不是 granuloma。
- VEGF 驅動 endothelial proliferation 與 angiogenesis；Ang1–Tie2 促進血管成熟，Dll4–Notch 提供 sprouting 的負回饋。
- TGF-β 是 fibrosis 的核心介質，促進 collagen synthesis、myofibroblast differentiation 並減少 ECM degradation。
- Primary intention 傷口小且邊緣接近；secondary intention 缺損大、granulation tissue、收縮與疤痕較明顯。
- Platelet 最早到達；neutrophil 約 1 日、macrophage 約 2–3 日；5 日仍有 granulation tissue，remodeling 可持續 6–12 個月。
- Keloid 超出原傷口邊界且不易消退；hypertrophic scar 留在原邊界內，可能逐漸縮小。
HIGH-YIELD NOTE
ECM 支架完整時較可能再生；支架破壞後通常以 scar repair 為主。傷口收縮由 myofibroblast 主導。
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 A｜Selectins
Selectins 主要負責 rolling；integrins 負責 firm adhesion；PECAM-1 參與 transmigration。
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答案 C｜常由 hydrostatic 或 oncotic pressure 改變造成
Transudate 通常蛋白與細胞較少，常由靜水壓或膠體滲透壓改變造成。
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答案 B｜前者是特殊慢性發炎，後者是修復組織
Granuloma 是以 activated macrophages 為核心的慢性發炎型態；granulation tissue 是傷口修復中的新生血管與纖維母細胞組織。
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答案 A｜Bradykinin
Bradykinin 可造成 pain、vasodilation、vascular permeability 與 smooth-muscle contraction。
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答案 A｜LTB4
LTB4 促進 chemotaxis 與 leukocyte activation；LTC4/D4/E4 主要增加通透性並造成 bronchospasm。
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答案 A｜NADPH oxidase
CGD 因 phagocyte NADPH oxidase 缺陷，無法正常 respiratory burst，造成吞噬細胞殺菌能力下降。
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答案 A｜C1 inhibitor
C1 inhibitor 缺乏使 kallikrein–kinin 系統失控、bradykinin 增加，造成反覆血管性水腫。
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答案 A｜CD55 與 CD59
PNH 細胞缺少 GPI-anchored CD55（DAF）與 CD59，無法正常限制補體活化與 MAC，因而發生 intravascular hemolysis。
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答案 A｜活化 macrophage
Epithelioid histiocytes 是經活化、外觀類似上皮細胞的 macrophages，不是真正的 epithelial cells。
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答案 B｜Myofibroblast
Myofibroblasts 同時具有 fibroblast 與 smooth-muscle-like contractile features，是 wound contraction 的主要細胞。
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答案 A｜是否超出原傷口邊界
Keloid 會超出原始傷口邊界且不易消退；hypertrophic scar 通常局限原傷口內並可能逐漸縮小。
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答案 A｜TGF-β
TGF-β 促進 fibroblast activation、myofibroblast differentiation 與 collagen synthesis，並降低 ECM degradation。