题目内容
【题目】脑缺血会造成神经细胞不可逆损伤(脑损伤),可导致患者死亡或是永久性残疾。干细胞疗法将成为脑缺血治疗的潜在策略。
(1)M(骨髓基质细胞)是一种干细胞,可通过_______,增加神经细胞的数量和种类,在脑缺血的治疗中发挥作用。
(2)为探究M对脑缺血损伤恢复的其他机制,科研人员进行如下实验:
①将正常的神经细胞进行氧糖剥夺(OGD)处理,即放入低氧箱或者更换无糖的培养基,模拟在_______情况下的细胞损伤。提取M细胞的线粒体,用红色荧光物质进行标记,继而将带标记的线粒体与OGD神经细胞放入M培养基中共培养24小时。显微镜下观察到OGD神经细胞中出现_____,则说明M的线粒体转移到了OGD神经细胞中。
②为进一步探究M的线粒体转移对OGD神经细胞的影响,进行如下分组实验:
分组 | 第1组 | 第2组 | 第3组 | 第4组 |
处理 方法 | 用含有线粒体的 M培养基与 OGD 神经细胞进行共培养 | 用不含线粒体的 M培养基与 OGD 神经细胞 进行共培养 | 正常培养基与 OGD 神经细胞 进行共培养 | 正常培养基与_____的神经细胞进行共培养 |
Ⅰ.第4组为正常对照组,请将实验补充完整:_______。
Ⅱ.实验检测各组神经细胞内的ATP水平,以第4组ATP水平作为1,比较其余各组相对第4组的比值,结果如图1。
由结果可知,第1组神经细胞内ATP水平_______正常水平,第2组ATP水平与第3组接近,由此排除_______对实验结果的影响。
(3)请根据(2)实验结果,阐述M对脑缺血损伤恢复的可能机制_______。
【答案】分裂分化 低氧/无糖(脑缺血) 红色荧光 未经OGD处理 高于 M培养基 M的线粒体可转移到OGD神经细胞中,增加该细胞中线粒体数目,增强有氧呼吸,提高ATP产生量,进而为受损细胞修复活动提供能量
【解析】
分析表格,第一组和第二组的区别是有无线粒体,发现含有线粒体的培养基处理能使OGD神经细胞内的ATP水平提高,此时认为因素有两个一个是线粒体,一个是M培养基的作用,第二组和第三组比较发现只含有M培养基与正常培养基处理,OGD神经细胞内的ATP水平接近,由此排除了M培养基对实验结果的影响,第四组应该是正常对照组。
(1)干细胞是一类仍具有分裂分化能力的细胞,骨髓基质细胞可以通过分裂分化增加神经细胞的数量和种类。
(2)①将正常的神经细胞放入低氧或者无糖的环境中,模拟的是脑缺血的模型。M细胞的线粒体带有红色荧光标记,若M的线粒体转移到了OGD神经细胞中,则显微镜下观察到OGD神经细胞中也有红色荧光。
②实验的目的是探究M的线粒体转移对OGD神经细胞的影响,一、二、三组都是实验组,第四组是正常对照组,一二三组的神经细胞都经过了OGD处理,因此可知第四组的处理方式是正常培养基与未经OGD处理的神经细胞进行共同培养。通过分组实验发现,第四组作为正常对照组,第一组神经细胞内的ATP水平明显高于正常水平。第二组和第三组的神经细胞内的ATP水平接近,由此可以说明 M培养基并不是影响实验结果的因素。
(3)通过实验分组分析,可以推出M的线粒体可转移到OGD神经细胞中,增加该细胞中线粒体数目,增强有氧呼吸,提高ATP产生量,进而为受损细胞修复活动提供能量。