Question

【題目】二甲雙胍（Met）是廣泛應用于臨床的降血糖藥物，近年來發(fā)現(xiàn)它還可降低腫瘤發(fā)生的風險。

（1）細胞發(fā)生癌變的根本原因是____________________。由于癌細胞表面___________，易在體內(nèi)擴散和轉移。

（2）為探究Met對肝癌細胞增殖的影響，用含不同濃度Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細胞，結果如圖1，該結果表明__________________________________________________________________。用流式細胞儀測定各組處于不同時期的細胞數(shù)量，結果如圖2，由此推測Met可將肝癌細胞的增殖阻滯在________期。

（3）為進一步研究Met的作用機制，研究人員用含1mmol/L Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細胞12h后，結果發(fā)現(xiàn)呼吸鏈復合物Ⅰ的活性下降。

① 呼吸鏈復合物Ⅰ位于______________________上，參與有氧呼吸第三階段的反應。由實驗結果推測Met通過減少_________供應，抑制肝癌細胞的增殖。

② 另一方面， Met會使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通過圖3所示的信號轉導途徑抑制分裂相關蛋白的合

成，從而抑制肝癌細胞的增殖。測定各組肝癌細胞中相關物質(zhì)的含量，電泳結果如圖4。由于細胞中β-Actin蛋白的表達量________________，在實驗中可作為標準對照，以排除細胞取樣量、檢測方法等無關變量對實驗結果的影響。結合圖3、4，請在圖中a______、b_______處填寫“促進”或“抑制”，以解釋P-AMPK抑制肝癌細胞增殖的機制。

Answer 1

【答案】原癌基因和抑癌基因突變（基因突變） 糖蛋白減少 二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時間越長，對肝癌細胞增殖的抑制作用越強 G1 線粒體內(nèi)膜 能量（ATP） 相對穩(wěn)定（穩(wěn)定、不變） 抑制 促進

【解析】

圖1表示細胞增殖的存活率隨Met的濃度變化曲線，Met濃度越大，細胞增殖的存活率降低，處理時間越長，存活率越低；圖2表示Met對細胞周期的影響，經(jīng)Met處理后，DNA含量為4n的細胞數(shù)量減少，說明Met能抑制分裂間期。

（1）引起細胞癌變的因素有多種，但細胞癌變的根本原因都是原癌基因和抑癌基因突變（基因突變）。由于癌細胞表面糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間的黏著性降低，易在體內(nèi)擴散和轉移。

（2）實驗目的為探究Met對肝癌細胞增殖的影響，自變量為Met的濃度和Met的處理時間，結合圖1曲線分析，可說明二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時間越長，對肝癌細胞增殖的抑制作用越強。分析圖2信息可知，經(jīng)Met處理后，DNA含量為2n-4n和4n的細胞數(shù)量減少，DNA含量為2n的細胞數(shù)量增加，由此推測Met可將肝癌細胞的增殖阻滯在間期的G1期。

（3）① 有氧呼吸第三階段的場所在線粒體內(nèi)膜，故參與有氧呼吸第三階段反應的呼吸鏈復合物Ⅰ位于線粒體內(nèi)膜上。由呼吸鏈復合物Ⅰ的活性下降推測Met通過減少了能量供應，抑制肝癌細胞的增殖。

②Met會使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通過圖3所示的信號轉導途徑抑制分裂相關蛋白的合成，從而抑制肝癌細胞的增殖。分析圖4各組肝癌細胞中相關物質(zhì)的含量可知，隨Met濃度增大，β-Actin蛋白含量不變，P-AMPK含量增加，P-mTOR和P-P70S6K含量減少。由于細胞中β-Actin蛋白的表達量相對穩(wěn)定，故在實驗中可作為標準對照，以排除細胞取樣量、檢測方法等無關變量對實驗結果的影響。Met會使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）通過圖3所示的信號轉導途徑抑制分裂相關蛋白的合成，結合圖4各物質(zhì)含量變化可推測，圖中a為抑制作用、b為促進作用。即抑制機制為：P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對P-P70S6K的促進作用，從而減少了P-P70S6K的合成，導致細胞分裂相關蛋白合成減少，進而抑制肝細胞增殖。