Question

【题目】外泌体是细胞分泌的一种微小囊泡，其中可含有蛋白质和mRNA等生物活性物质。科研人员对外泌体在乳腺癌细胞间耐药信息的传递进行了相关研究。

（1）获得乳腺癌细胞阿霉素耐药株MA，提取其外泌体AE，将AE与乳腺癌细胞阿霉素敏感株M共培养12h，测定阿霉素对乳腺癌细胞增殖的影响，实验结果如图所示。

①可利用____________技术示踪AE的去向。

②AE可被M细胞摄取，发生微小囊泡与细胞膜的融合过程，此过程依赖于____________。

③比较三组细胞对阿霉素的耐药性，可看出AE在一定程度上____________（提高/降低）M细胞对阿霉素的耐药性，由此初步说明AE可以____________。

（2）研究发现多药耐药基因（MDR）表达产物是P-gp，检测发现M+AE共培养后的乳腺癌细胞阿霉素敏感株M的P—gp表达量提高。为探究其原因进行相关研究，结果如 如图和如图所示。己知P-gp半衰期（降解50%所需要的时间）约为1417h。

实验结果否定了外泌体仅通过携带P-gp的方式传递耐药信息，判断依据是P-gp半衰期为1417h，72h时AE携带的P-gp几乎完全降解，但M+AE组的P—gp仍显著高于____________组。推测最可能的其他传递耐药信息的方式是____________。

（3）请推测，外泌体在医药领域的应用前景：________________________（写出一项）。

Answer 1

【答案】荧光标记（同位素示踪） 细胞膜的流动性 提高 向M传递耐药信息 M 外泌体通过携带MDR的mRNA的方式传递耐药信息 肿瘤的早期诊断及病情监测（作为药物载体，进行靶向治疗；制备具有特定靶向的肿瘤疫苗）

【解析】

由图1可知，三组处理对乳腺癌细胞增殖的抑制率由大到小依次是：M >AE+M>MA。

由图2可知，三组的MDR的mRNA相对量由大到小依次是：M<AE+M<MA。

由图3可知，三组的P-gp相对量由大到小依次是：M<AE+M<MA。

(1)①外泌体AE是细胞分泌的一种微小囊泡，能在乳腺癌细胞间传递信息，所以可利用荧光标记或同位素示踪技术示踪AE的去向。

②AE可以被M细胞摄取，发生了微小囊泡与细胞膜的融合过程，此过程依赖于细胞膜的流动性。

③根据题意和图示曲线分析可以知道：将AE与乳腺癌细胞阿霉素敏感株M共培养12h，抑制率比乳腺癌细胞阿霉素敏感株M单独培养要低，比乳腺癌细胞阿霉素耐药株MA单独培养要高，说明AE可向M传递耐药信息，一定程度提高了M细胞对阿霉素的耐药性。

(2)由题意可知， P-gp半衰期为14~17h，72h时AE携带的P-gp几乎完全降解，但图3中AE+M组的P-gp仍显著高于M组，否定了外泌体仅通过携带P-gp的方式传递耐药信息。由图2可知，AE+M组的MDR的mRNA相对量显著高于M组，说明外泌体不仅通过携带P-gp的方式传递耐药信息，还能通过携带MDR的mRNA的方式传递耐药信息。

(3) 外泌体在医药领域的应用前景：

肿瘤诊断：不同器官的外泌体中的RNA可以辨别癌症信息，可以作为肿瘤诊断的分子标记。

靶向疫苗：将外泌体制作成肿瘤疫苗。

定向药物释放：通过外泌体将化疗药物及其他大分子物质融入细胞进行肿瘤靶向治疗。