题目内容
【题目】阿尔茨海默病(AD)是一种中枢祌经系统退行性疾病,是老年性痴呆的最常见类型。AD的病因及发病机制尚未完全阐明,是近年的研究热点。
(1)神经系统包含两类细胞:神经元和神经胶质细胞。神经元受到刺激后能够产生和传导_____,神经胶质细胞分布在神经元周围,起支持、保护、免疫等作用。
海马脑区与记忆形成密切相关,核磁检测可见AD患者的该脑区出现明显萎缩,取海马脑区神经组织染色制片后,在____________下进行观察,可见细胞外的β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块、神经元结构变化和数量减少。
(2)近年研究认为,Aβ沉积会诱发细胞凋亡、胞内钙稳态失衡、炎症反应等,对神经元造成损伤。下图为Aβ沉积诱发神经小胶质细胞(MC细胞)引起炎症反应的可能机制。
如图所示,Aβ沉积使K酶和IK依次磷酸化,引起_______与IK分离后进入细胞核,调控IL-1基因的转录。在_______上合成的IL-1分泌到细胞外诱发炎症反应,导致神经系统功能障碍。
(3)为验证图中所示机制,研究者用体外培养的MC细胞进行了多个实验。
实验一:为证实Aβ沉积引起的K酶磷酸化会引发IK磷酸化,研究者将一段短肽导入MC细胞,以干扰K酶的磷酸化过程。实验组和对照组中,需要用Aβ处理的组是__________,实验组所用短肽应与K酶的特定氨基酸序列_______。
A 数目不同序列不同 B 数目相同序列相反 C 数目相同序列相同
实验二:将Aβ处理过的细胞破裂处理,进行差速离心,分离出细胞核,测定细胞核和全细胞中NF的量,与处理前细胞相比,___________,该结果为图中的Ⅲ过程提供了实验证据。
实验三:为验证Aβ引起的NF入核会诱发炎症反应,研究者用阻断NF蛋白入核的药物Y (对细胞内其它生理过程无影响)处理MC细胞,一段时间后检测细胞核中NF的量。请评价此实验方案并加以完善:_________________________________________________。
(4)图中内容从________水平揭示了 AD的发病机制,请根据此研宂提出药物治疗AD的可能思路(至少2条)________________________________________________。
【答案】 神经冲动(兴奋) (光学)显微镜 NF 核糖体 实验组和对照组 C 细跑核中的NF量明显增加,全细胞中的NF量无明显变化 第一,应补充不用药物Y处理的对照组:笫二,应该用Aβ处理两组MC细胞:第三,应补充检测两组MC细胞的IL-l分泌量 分子细胞 用药物清除细胞间的Aβ沉积;用药物阻断K酶的磷酸化:用药物阻断IK的磷酸化,用药物Y阻断NF入核;用药物抑制IL-1的合成与分泌
【解析】
根据题图,β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积会引起K酶的磷酸化,K酶磷酸化会引发IK磷酸化,同时降解产生NF,NF进入细胞核与基因特定部位结合,调控IL-1基因的表达,合成IL-1,IL-1释放到细胞外诱发炎症,引起神经元损伤、凋亡或坏死,导致神经系统功能障碍,据此分析。
(1)神经元受到刺激后能够产生和传导兴奋;取海马脑区神经组织染色制片后,可在光学显微镜下进行观察。
(2)据图可知,Aβ沉积会引起NF与IK分离,分离后NF进入细胞核;IL-1由IL-1mRNA翻译形成,合成场所在核糖体。
(3)根据题意,为证实Aβ沉积引起的K酶磷酸化会引发IK磷酸化,研究者将一段短肽导入MC细胞,以干扰K酶的磷酸化过程,因此实验组和对照组都需要用Aβ处理;不同的是实验组中K酶的磷酸化正常,对照组中K酶的磷酸化被干扰,因此,实验组所用短肽应与K酶的特定氨基酸在数目和序列上相同,应选C。
据图可知,经过Aβ处理后,IK-NF会被磷酸化和降解产生NF,NF进入细跑核中,因此,与处理前细胞相比,经过Aβ处理后的细胞,细跑核中的NF量明显增加,但全细胞中的NF量无明显变化。
若要验证Aβ引起的NF入核会诱发炎症反应,除设置用药物Y 处理MC细胞,一段时间后检测细胞核中NF的量外,还应补充不用药物Y处理的对照组,同时所用的MC细胞应该用Aβ处理,并检测两组MC细胞的IL-l分泌量。
(4)题图从细胞和分子水平揭示了AD的发病机制;根据上述内容,利用药物治疗AD可以从以下方面考虑:如用药物清除细胞间的Aβ沉积,或者用药物阻断K酶的磷酸化,或者用药物Y阻断NF入核,或者用药物抑制IL-1的合成与分泌。