Question

【題目】二甲雙胍（Met）是廣泛應(yīng)用于臨床的降血糖藥物，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)它還可降低腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是____________________。由于癌細(xì)胞表面___________，易在體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

（2）為探究Met對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的影響，用含不同濃度Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細(xì)胞，結(jié)果如圖1，該結(jié)果表明__________________________________________________________________。用流式細(xì)胞儀測(cè)定各組處于不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果如圖2，由此推測(cè)Met可將肝癌細(xì)胞的增殖阻滯在________期。

（3）為進(jìn)一步研究Met的作用機(jī)制，研究人員用含1mmol/L Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細(xì)胞12h后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ的活性下降。

① 呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ位于______________________上，參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)Met通過(guò)減少_________供應(yīng)，抑制肝癌細(xì)胞的增殖。

② 另一方面， Met會(huì)使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通過(guò)圖3所示的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制分裂相關(guān)蛋白的合

成，從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖。測(cè)定各組肝癌細(xì)胞中相關(guān)物質(zhì)的含量，電泳結(jié)果如圖4。由于細(xì)胞中β-Actin蛋白的表達(dá)量________________，在實(shí)驗(yàn)中可作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，以排除細(xì)胞取樣量、檢測(cè)方法等無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)合圖3、4，請(qǐng)?jiān)趫D中a______、b_______處填寫(xiě)“促進(jìn)”或“抑制”，以解釋P-AMPK抑制肝癌細(xì)胞增殖的機(jī)制。

Answer 1

【答案】原癌基因和抑癌基因突變（基因突變） 糖蛋白減少 二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用越強(qiáng) G1 線粒體內(nèi)膜 能量（ATP） 相對(duì)穩(wěn)定（穩(wěn)定、不變） 抑制 促進(jìn)

【解析】

圖1表示細(xì)胞增殖的存活率隨Met的濃度變化曲線，Met濃度越大，細(xì)胞增殖的存活率降低，處理時(shí)間越長(zhǎng)，存活率越低；圖2表示Met對(duì)細(xì)胞周期的影響，經(jīng)Met處理后，DNA含量為4n的細(xì)胞數(shù)量減少，說(shuō)明Met能抑制分裂間期。

（1）引起細(xì)胞癌變的因素有多種，但細(xì)胞癌變的根本原因都是原癌基因和抑癌基因突變（基因突變）。由于癌細(xì)胞表面糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞間的黏著性降低，易在體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄縈et對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的影響，自變量為Met的濃度和Met的處理時(shí)間，結(jié)合圖1曲線分析，可說(shuō)明二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用越強(qiáng)。分析圖2信息可知，經(jīng)Met處理后，DNA含量為2n-4n和4n的細(xì)胞數(shù)量減少，DNA含量為2n的細(xì)胞數(shù)量增加，由此推測(cè)Met可將肝癌細(xì)胞的增殖阻滯在間期的G1期。

（3）① 有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜，故參與有氧呼吸第三階段反應(yīng)的呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ位于線粒體內(nèi)膜上。由呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ的活性下降推測(cè)Met通過(guò)減少了能量供應(yīng)，抑制肝癌細(xì)胞的增殖。

②Met會(huì)使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通過(guò)圖3所示的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制分裂相關(guān)蛋白的合成，從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖。分析圖4各組肝癌細(xì)胞中相關(guān)物質(zhì)的含量可知，隨Met濃度增大，β-Actin蛋白含量不變，P-AMPK含量增加，P-mTOR和P-P70S6K含量減少。由于細(xì)胞中β-Actin蛋白的表達(dá)量相對(duì)穩(wěn)定，故在實(shí)驗(yàn)中可作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，以排除細(xì)胞取樣量、檢測(cè)方法等無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。Met會(huì)使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）通過(guò)圖3所示的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制分裂相關(guān)蛋白的合成，結(jié)合圖4各物質(zhì)含量變化可推測(cè)，圖中a為抑制作用、b為促進(jìn)作用。即抑制機(jī)制為：P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對(duì)P-P70S6K的促進(jìn)作用，從而減少了P-P70S6K的合成，導(dǎo)致細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白合成減少，進(jìn)而抑制肝細(xì)胞增殖。