【題目】來那度胺是一種新型免疫調(diào)節(jié)劑,臨床用于腫瘤的治療,研究人員利用HepG2細胞對其作用機理進行了相關(guān)研究。

(1)HepG2細胞是一種肝癌細胞,具有_________的特點,該細胞產(chǎn)生的根本原因是_________。當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時,機體主要通過_________免疫發(fā)揮免疫監(jiān)控和清除作用。但由于各種原因,癌細胞表面抗原表達量_________,無法被識別,從而實現(xiàn)免疫逃逸。

(2)來那度胺對HepG2細胞毒性的研究

將HepG2細培養(yǎng)一段時間后,分別加入DMSO溶解的不同濃度的來那度胺溶液,24h后測定細胞存活率。實驗結(jié)果如下表,說明__________________。

濃度/μmol·L-3

0

1

5

10

15

20

細胞存活率/%

100.0

98.21

97.85

97.12

96.87

96.24

(3)研究來那度胺的免疫調(diào)節(jié)作用

將HepG2細胞與淋巴細胞按一定比例混合,分別加入不同濃度的來那度胺溶液,培養(yǎng)一段時間后統(tǒng)計各組癌細胞的凋亡率。對照組的設(shè)置應(yīng)為_________。

①單獨培養(yǎng)的HepG2細胞 ②單獨培養(yǎng)的淋巴細胞 ③混合培養(yǎng)的HepG2細胞與淋巴細胞 ④加入等量的DMSO ⑤加入等量的生理鹽水

凋亡率統(tǒng)計結(jié)果如下表,說明__________________。

濃度/μmol·L-3

凋亡率/%

對照組

3

1

13.4

10

29.3

15

55.3

(4)探究來那度胺發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的機理

①已知IL-2、TNF-α是T細胞產(chǎn)生的兩種殺傷性細胞因子,研究人員利用模型鼠進行實驗,測定了小鼠IL-2、TNF-α的表達量,結(jié)果如下表。

來那度胺劑量/mg·kg-1

IL-2

TNF-α

0

14.12

11.25

5

18.31

16.54

10

24.32

20.23

15

31.54

27.50

②T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細胞的活性,使其無法識別癌細胞,導致癌細胞的免疫逃逸。研究者分別測定了①實驗中兩種細胞表面的PD-1/PD-L1表達量,結(jié)果如下圖。

綜合上述實驗,推測來那度胺發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用機理:_________________。

(5)結(jié)合上述研究以及對PD-1/PD-L1信號通路的了解,請你為治行癌癥提供一種新的思路。_________________

【答案】無限增殖 原癌基因和抑癌基因的突變 細胞 降低 來那度胺對HepG2無明顯的細胞毒性 ③④ 來那度胺能增強淋巴細胞對HepG2的殺傷能力,且濃度越高殺傷能力越強 來那度胺一方面可以增加T細胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量,增強對癌細胞的殺傷作用;另一方面可通過抑制淋巴細胞和癌細胞表面PD-1/PD-L1的表達,使T細胞活性增強,抑制癌細胞的增殖 制備抗PD-1或PD-L1單抗,抑制其活性;阻斷PD-1和PD-L1的結(jié)合

【解析】

癌細胞的特點:1、細胞分裂分化失去控制,具有無限增殖的能力;2.細胞膜上糖蛋白減少,易分散易轉(zhuǎn)移;3.細胞形態(tài)發(fā)生顯著變化。

特異性免疫調(diào)節(jié)過程:

1)癌細胞具有無限增殖的特點,細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突變。如果機體出現(xiàn)癌細胞時,會被效應(yīng)T細胞識別,裂解癌細胞,這過程稱為細胞免疫。但由于各種原因,癌細胞表面抗原表達量降低,無法被識別,從而實現(xiàn)免疫逃逸。

2)通過實驗結(jié)果中,表格數(shù)據(jù)變化不大可知,來那度胺對HepG2無明顯的細胞毒性。

3)實驗遵循單因素變量原則,實驗組中將HepG2細胞與淋巴細胞按一定比例混合,分別加入不同濃度的用DMSO溶解的來那度胺溶液,則對照組的設(shè)置應(yīng)為③混合培養(yǎng)的HepG2細胞與淋巴細胞 和④加入等量的DMSO。凋亡率統(tǒng)計結(jié)果說明來那度胺能增強淋巴細胞對HepG2的殺傷能力,且濃度越高殺傷能力越強。

4)①隨著來那度胺濃度增高,小鼠IL-2TNF-α的表達量增多;②T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細胞的活性,使其無法識別癌細胞,導致癌細胞的免疫逃逸。結(jié)果表示細胞表面的PD-L1表達量多余PD-1的表達量,結(jié)合①②兩個實驗結(jié)果可推測來那度胺發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用機理:來那度胺一方面可以增加T細胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量,增強對癌細胞的殺傷作用;另一方面可通過抑制淋巴細胞和癌細胞表面PD-1/PD-L1的表達,使T細胞活性增強,抑制癌細胞的增殖。

5)結(jié)合上述研究以及對PD-1/PD-L1信號通路的了解,可通過制備抗PD-1PD-L1單抗抑制其活性或阻斷PD-1PD-L1的結(jié)合,達到治行癌癥的效果。

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結(jié)果顯示:______,說明南瓜砧木嫁接苗能更有效地抵抗低溫脅迫。

(2)葉綠體的____上有光系統(tǒng)I(PSI)和光系統(tǒng)II(PSII),它們可以吸收不同波長的光,將水光解釋放的電子進行傳遞,促進生成____,最終用于碳反應(yīng)。當植物吸收的光能超過自身接受程度時,光系統(tǒng)會通過熱能散失等調(diào)節(jié)性能量耗散方式,將吸收的光能消耗掉來保護自身;未被消耗的能量會損傷光系統(tǒng)----這種方式為非調(diào)節(jié)性能量耗散。已有研究發(fā)現(xiàn),低溫會引起PSII損傷。研究人員分別在常溫和低溫下對兩組幼苗的PSII所吸收光能的利用情況進行了測定,結(jié)果如下圖:

據(jù)圖分析,南瓜砧木嫁接能提高西瓜幼苗低溫抗性的機理:____

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