题目内容
【题目】癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞(iPSC)进行了抗肿瘤的免疫学研究。
(1)癌细胞膜表面存在异常的蛋白质分子,可作为________激发机体的_______系统发挥清除作用。
(2)研究人员进行的系列实验如下:
免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液,连续4周;
空白组小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液,连续4周。
实验一:取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细跑)和MEF(一种正常体细胞)混合,检测三种细胞与血清中抗体的结合率,结果见下表:
细胞与抗体的 细胞 结合率(%) 血清 | iPSC | DB7 | MEF |
免疫组 | 77 | 82 | 8 |
空白组 | 10 | 8 | 9 |
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知,免疫组的数值明显_______空白组的数值,说明____________________。
②表中DB7细胞和iPSC细胞分别与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异,说明DB7有_________________。
③综合表中全部数据,实验结果表明_________________。
实验二:给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤. 随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测:iPSC还能刺激机体产生_______免疫,通过_______细胞特异性清除肿瘤细胞。
(3)研究人员另取小鼠进行实验,验证了实验二的推测. 如图为实验组的实验过程及结果示意图。请在图中选择A或B填入④处,从C~F中选择字母填入①~③处①_______;②_________;③__________;④______ 。
(4)该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于________________。
【答案】抗原 免疫 ①高于 iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体 ②与iPSC相似的抗原,可与iPSC刺激小鼠产生的抗体结合 ③iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,且iPSC与正常细胞(MEF)没有类似抗原 细胞 效应T ①F ②D ③C ④B 预防和治疗肿瘤
【解析】
分析表格数据:免疫组的DB7和iPSC细胞与抗体结合率明显高于正常细胞,说明生活的iPSC细胞刺激机体产生的抗体,同样对DB7细胞起作用,说明DB7有与iPSC相似的抗原,可与iPSC刺激小鼠产生的抗体结合。
(1)癌细胞具有无限增殖的特点,当体内出现癌细胞时,癌细胞可作为抗原;激发机体的免疫系统发挥清除作用。
(2)免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液,连续4周;空白组小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液,连续4周。
两组的变量是:是否注射了失去增殖活性的iPSC,免疫组就会产生针对iPSC的抗体,该抗体主要分布在血清中。
实验一:取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细胞)和MEF(一种正常体细胞)混合,检测三种细胞与血清中抗体的结合率,
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知,免疫组的数值明显高于空白组的数值,说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异,说明DB7有与iPSC相似的抗原,可与iPSC刺激小鼠产生的抗体结合。
③综合表中全部数据,免疫组的DB7和iPSC细胞和抗体结合率都比较高,而正常细胞和抗体结合率比较低,实验结果表明说明iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,且iPSC与正常细胞(MEF)没有类似抗原。
实验二:给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤,随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小,由此推测:iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的细胞免疫(对抗肿瘤,主要是细胞免疫起作用)。
(3)要验证iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,实验过程中,一组小鼠注射DB7(标记为1组)即图示的F,一周后皮下形成肿瘤。随后小鼠肿瘤体积逐渐增大,另一组(标记为2组)注射失去增殖活性的iPSC即图示的D,4周后,取其T细胞(这里边包含已经产生的效应T细胞)即图示的C,注射到1组小鼠体内,即图示的B;由于iPSC与癌细胞(DB7)表面具有类似的抗原,则2组产生的免疫细胞也能对抗1组小鼠的肿瘤,则1组小鼠的肿瘤会变小。
(4)该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制肿瘤生长或预防、治疗肿瘤。
