Question

【題目】外泌體是細(xì)胞分泌的一種微小囊泡，其中可含有蛋白質(zhì)和mRNA等生物活性物質(zhì)。科研人員對(duì)外泌體在乳腺癌細(xì)胞間耐藥信息的傳遞進(jìn)行了相關(guān)研究。

（1）獲得乳腺癌細(xì)胞阿霉素耐藥株MA，提取其外泌體AE，將AE與乳腺癌細(xì)胞阿霉素敏感株M共培養(yǎng)12h，測定阿霉素對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

①可利用____________技術(shù)示蹤AE的去向。

②AE可被M細(xì)胞攝取，發(fā)生微小囊泡與細(xì)胞膜的融合過程，此過程依賴于____________。

③比較三組細(xì)胞對(duì)阿霉素的耐藥性，可看出AE在一定程度上____________（提高/降低）M細(xì)胞對(duì)阿霉素的耐藥性，由此初步說明AE可以____________。

（2）研究發(fā)現(xiàn)多藥耐藥基因（MDR）表達(dá)產(chǎn)物是P-gp，檢測發(fā)現(xiàn)M+AE共培養(yǎng)后的乳腺癌細(xì)胞阿霉素敏感株M的P—gp表達(dá)量提高。為探究其原因進(jìn)行相關(guān)研究，結(jié)果如 如圖和如圖所示。己知P-gp半衰期（降解50%所需要的時(shí)間）約為1417h。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了外泌體僅通過攜帶P-gp的方式傳遞耐藥信息，判斷依據(jù)是P-gp半衰期為1417h，72h時(shí)AE攜帶的P-gp幾乎完全降解，但M+AE組的P—gp仍顯著高于____________組。推測最可能的其他傳遞耐藥信息的方式是____________。

（3）請(qǐng)推測，外泌體在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景：________________________（寫出一項(xiàng)）。

Answer 1

【答案】熒光標(biāo)記（同位素示蹤） 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 提高 向M傳遞耐藥信息 M 外泌體通過攜帶MDR的mRNA的方式傳遞耐藥信息 腫瘤的早期診斷及病情監(jiān)測（作為藥物載體，進(jìn)行靶向治療；制備具有特定靶向的腫瘤疫苗）

【解析】

由圖1可知，三組處理對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制率由大到小依次是：M >AE+M>MA。

由圖2可知，三組的MDR的mRNA相對(duì)量由大到小依次是：M<AE+M<MA。

由圖3可知，三組的P-gp相對(duì)量由大到小依次是：M<AE+M<MA。

(1)①外泌體AE是細(xì)胞分泌的一種微小囊泡，能在乳腺癌細(xì)胞間傳遞信息，所以可利用熒光標(biāo)記或同位素示蹤技術(shù)示蹤AE的去向。

②AE可以被M細(xì)胞攝取，發(fā)生了微小囊泡與細(xì)胞膜的融合過程，此過程依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性。

③根據(jù)題意和圖示曲線分析可以知道：將AE與乳腺癌細(xì)胞阿霉素敏感株M共培養(yǎng)12h，抑制率比乳腺癌細(xì)胞阿霉素敏感株M單獨(dú)培養(yǎng)要低，比乳腺癌細(xì)胞阿霉素耐藥株MA單獨(dú)培養(yǎng)要高，說明AE可向M傳遞耐藥信息，一定程度提高了M細(xì)胞對(duì)阿霉素的耐藥性。

(2)由題意可知， P-gp半衰期為14~17h，72h時(shí)AE攜帶的P-gp幾乎完全降解，但圖3中AE+M組的P-gp仍顯著高于M組，否定了外泌體僅通過攜帶P-gp的方式傳遞耐藥信息。由圖2可知，AE+M組的MDR的mRNA相對(duì)量顯著高于M組，說明外泌體不僅通過攜帶P-gp的方式傳遞耐藥信息，還能通過攜帶MDR的mRNA的方式傳遞耐藥信息。

(3) 外泌體在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景：

腫瘤診斷：不同器官的外泌體中的RNA可以辨別癌癥信息，可以作為腫瘤診斷的分子標(biāo)記。

靶向疫苗：將外泌體制作成腫瘤疫苗。

定向藥物釋放：通過外泌體將化療藥物及其他大分子物質(zhì)融入細(xì)胞進(jìn)行腫瘤靶向治療。