Question

【題目】咪唑喹啉衍生物（BEZ）和長(zhǎng)春花堿（VLB）用于治療卵巢癌、肝癌等癌癥，為研究二者對(duì)腎癌的治療效果，研究人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。

（1）體外培養(yǎng)癌細(xì)胞：培養(yǎng)液中補(bǔ)充動(dòng)物血清利于更好地模擬______的成分。將腎腫瘤組織用______處理后，制成細(xì)胞懸浮液。將裝有細(xì)胞懸浮液的培養(yǎng)瓶置于______中培養(yǎng)。

（2）探究BEZ和VLB單獨(dú)及聯(lián)合使用對(duì)腎癌細(xì)胞凋亡的影響，結(jié)果如圖1所示。

該實(shí)驗(yàn)的自變量是______，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明______。

（3）Caspase-3是細(xì)胞內(nèi)促凋亡蛋白，Mcl-1是Caspase-3基因表達(dá)的調(diào)控因子。為研究BEZ和VLB治療腎癌的機(jī)制，研究人員對(duì)各組細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理24小時(shí)后，檢測(cè)Mcl-1的mRNA和蛋白質(zhì)含量，結(jié)果如圖2。

①圖2中左圖與右圖GAPDH內(nèi)參的化學(xué)成分______（填“相同”或“不同”）。據(jù)圖2推測(cè)BEZ和VLB通過(guò)______影響Mcl-1蛋白含量。

②綜合圖1、圖2結(jié)果，在下列箭頭上標(biāo)明“+”或“-”（分別表示“促進(jìn)”和“抑制”），圖示藥物發(fā)揮作用的機(jī)理。

_____________

（4）請(qǐng)結(jié)合上述研究，為治療腎癌提出合理建議：______。

Answer 1

【答案】內(nèi)環(huán)境 胰蛋白酶 CO2恒溫培養(yǎng)箱 BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合 單獨(dú)使用BEZ和VLB對(duì)癌細(xì)胞凋亡無(wú)明顯影響，二者聯(lián)合使用促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，且與濃度呈正相關(guān) 不同 抑制Mcl-1蛋白質(zhì)的合成（翻譯）或促進(jìn)Mcl-1蛋白質(zhì)降解 VLB和BEZ聯(lián)合用藥、設(shè)法降低Mcl-蛋白含量、增加Caspase-3含量或功能

【解析】

根據(jù)題意和圖1分析可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄?/span>BEZ和VLB單獨(dú)及聯(lián)合使用對(duì)腎癌細(xì)胞凋亡的影響，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�該�?shí)驗(yàn)的自變量為BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合；分析柱狀圖可知，當(dāng)BEZ濃度為0時(shí)，即單獨(dú)使用VLB，隨著VLB濃度增大時(shí)，對(duì)癌細(xì)胞凋亡無(wú)明顯影響，同理當(dāng)VLB濃度為0時(shí)，即單獨(dú)使用BEZ時(shí)，隨著BEZ濃度增加，對(duì)癌細(xì)胞凋亡也無(wú)明顯影響；當(dāng)二者聯(lián)合使用后，隨著二者濃度的增大，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡作用增強(qiáng)。

根據(jù)題意和圖2分析可知，圖中反映了Mcl-1的mRNA和蛋白質(zhì)含量，左圖為Mcl-1的mRNA的含量，右圖為Mcl-1的蛋白質(zhì)含量，圖中GAPDH作為內(nèi)參，則圖2中左圖中GAPDH內(nèi)參的是mRNA，右圖中GAPDH內(nèi)參的是蛋白質(zhì)；根據(jù)圖2比較Mcl-1的mRNA和蛋白質(zhì)含量變化可知，BEZ和VLB沒(méi)有影響Mcl-1的mRNA含量，而是影響了Mcl-1的蛋白質(zhì)含量，故應(yīng)該是抑制了翻譯過(guò)程或者是加速了合成的Mcl-1的蛋白質(zhì)的降解作用。

（1）在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中加入血清，是為了模擬細(xì)胞在體內(nèi)生活的內(nèi)環(huán)境的成分。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通常用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶處理組織塊，使其分散成單個(gè)細(xì)胞后，制成細(xì)胞懸浮液。將裝有細(xì)胞懸浮液的培養(yǎng)瓶置于含有CO2的恒溫培養(yǎng)箱中，CO2在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中維持培養(yǎng)液的pH值的穩(wěn)定。

（2）根據(jù)題意結(jié)合以上分析可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究BEZ和VLB單獨(dú)及聯(lián)合使用對(duì)腎癌細(xì)胞凋亡的影響，因此該實(shí)驗(yàn)的自變量為BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合；通過(guò)以上對(duì)柱狀圖的分析可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：?jiǎn)为?dú)使用BEZ和VLB對(duì)癌細(xì)胞凋亡無(wú)明顯影響，二者聯(lián)合使用促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，且隨著濃度增大促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用增強(qiáng)。

（3）①根據(jù)對(duì)圖2的分析可知，圖2中左圖中GAPDH內(nèi)參的是mRNA，右圖中GAPDH內(nèi)參的是蛋白質(zhì)，因此左圖和右圖中GAPDH內(nèi)參的化學(xué)成分不同。根據(jù)圖2比較Mcl-1的mRNA和蛋白質(zhì)含量變化可知，BEZ和VLB抑制了Mcl-1的翻譯過(guò)程或者是加速了合成的Mcl-1的蛋白質(zhì)的降解作用，導(dǎo)致右圖BEZ和VLB處理的一組Mcl-1的蛋白質(zhì)的含量幾乎為0。

②綜合圖1、圖2結(jié)果可知，BEZ和VLB共同使用抑制了Mcl-1蛋白質(zhì)的合成，Mcl-1蛋白質(zhì)含量的減少對(duì)Caspase-3基因表達(dá)的抑制作用減弱，從而Caspase-3基因表達(dá)增強(qiáng)，Caspase-3蛋白的含量增加，在Caspase-3蛋白的作用下促進(jìn)細(xì)胞凋亡，從而達(dá)到減小腫瘤的體積的作用，故：

（4）根據(jù)上述研究可知，治療腎癌可以通過(guò)BEZ和VLB共同使用或設(shè)法降低Mcl-1的蛋白的含量或者通過(guò)增加Caspase-3含量或功能，加速腫瘤細(xì)胞的凋亡從而起到治療的作用。