题目内容
【题目】甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，不仅广泛存在于空气中，也是所有生物细胞代谢的产物，生物体内检测到的甲醛称为“内源甲醛”。内源甲醛在神经细胞内的过度积累，会抑制细胞的活力，使之萎缩变圆，进而造成神经细胞不断损害和丢失，导致神经退行性疾病，如阿尔茨海默症（AD）。
（1）为检测甲醛在细胞中的分布，体外培养小鼠脑微血管内皮细胞株，采用甲醛荧光探针（红色）分别检测细胞中溶酶体和线粒体（均用绿色荧光标记）。甲醛探针的红色荧光与溶酶体的绿色荧光几乎完全重合，而不与线粒体的绿色荧光重合，说明______。预测在细胞培养液内加入0.1 mmol/L的甲醛，可以观察溶酶体内的甲醛红色荧光强度______。
（2）溶酶体是细胞内具_______（单/双）层膜包被的小泡，内含多种酸性水解酶，其主要功能有____________。近年来的研究发现，AD患者脑细胞的胞质内存在大量溶酶体水解酶，预示溶酶体功能的损害与AD早期进展有关。为检测AD的发生是否与溶酶体内甲醛代谢异常有关，研究者进行了以下实验：
① 对大鼠进行双侧颈动脉不完全结扎手术用来构建脑部氧化应激损伤（会引起AD）动物模型，然后测定溶酶体和胞质内甲醛含量，结果如下图所示。对照组1不做任何处理。对照组2的处理是__________，设置这组的目的是___________。
测定结果显示：________________。说明：________________。
②正常情况下，甲醛会被转运出神经细胞，以减少对细胞的伤害。为了探究溶酶体是否参与将甲醛转运出细胞的过程，研究人员用药物诱导使溶酶体膜的通透性增加，导致溶酶体内容物的释放，12h后分别测定细胞内外的甲醛含量。测定结果表明溶酶体结构被破坏后，从溶酶体中释放出的甲醛无法有效地运送到细胞外。请推测实验组的测定结果并填写在下表内空白处：
组别 | 胞质内荧光强度 | 细胞培养液中的甲醛荧光强度 |
实验组 | __________ | _________ |
对照组 | ＋＋ | ＋＋＋ |
注：“＋”数量代表荧光强度的强弱
（3）综合上述研究，请你针对甲醛代谢异常导致的神经退行性疾病提出治疗思路__________ 。
【答案】内源甲醛在细胞中溶酶体有分布，在细胞中线粒体无分布 增强 单 能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒或病菌 除不结扎双侧颈动脉外, 其余过程与实验组相同 排除手术对实验结果的干扰 实验组的甲醛浓度显著高于对照组1和对照组2，且溶酶体内甲醛浓度显著高于细胞内 内源甲醛主要分布于溶酶体 ＋＋＋ ＋＋ 可通过注射一定浓度的甲醛消除剂来降低体内甲醛浓度，从而缓解甲醛代谢异常导致的神经退行性疾病。
【解析】
由题意可知，内源甲醛主要分布于细胞中的溶酶体，此外溶酶体还具有转运甲醛的功能，如果溶酶体结构被破坏后，从溶酶体中释放出的甲醛无法有效地运送到细胞外，导致甲醛在细胞内蓄积，会抑制细胞的活力，使之萎缩变圆，进而造成神经细胞不断损害和丢失，导致神经退行性疾病。
（1）甲醛探针的红色荧光与溶酶体的绿色荧光几乎完全重合，而不与线粒体的绿色荧光重合，说明内源甲醛在细胞中溶酶体有分布，在细胞中线粒体无分布。在细胞培养液内加入0.1mmol/L的甲醛，甲醛进入溶酶体内，导致溶酶体内的甲醛浓度增大，因此可以观察到溶酶体内的甲醛红色荧光强度增强。
（2）溶酶体是细胞内具有单层膜包被的小泡，内含多种酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒或病菌。
①为了排除手术对实验结果的干扰，可增设一组假手术处理作为对照组2，即除不结扎双侧颈动脉外，其余过程与实验组相同。由题图可知，实验组（手术组）的甲醛浓度显著高于对照组1和对照组2（假手术组），且溶酶体内甲醛浓度显著高于细胞内，说明内源甲醛主要分布于溶酶体。
②药物处理后，甲醛释放到溶酶体外，且溶酶体结构被破坏后，从溶酶体中释放出的甲醛无法有效地运送到细胞外，导致甲醛在细胞内蓄积。因此，与对照组相比，实验组的细胞内甲醛荧光强度显著升高，而培养液内甲醛浓度显著降低。
（3）综合上述研究可知，溶酶体具有储存和转运甲醛的功能，如果溶酶体出现结构与功能的异常，会导致甲醛代谢失调，造成认知损害。可通过注射一定浓度的甲醛消除剂来降低体内甲醛浓度，从而缓解甲醛代谢异常导致的神经退行性疾病。
