Question

【題目】母親孕期肥胖或高血糖會增加后代患肥胖和代謝疾病的風險。科學家用小鼠進行實驗，研究孕前高脂飲食對子代代謝調節的影響。

（1）從孕前4周開始，實驗組雌鼠給予高脂飲食，對照組雌鼠給予正常飲食，食物不限量。測定妊娠第20天兩組孕鼠相關代謝指標，結果如下表。

分組	體重 （g）	胰島素 抵抗指數	脂肪含量 （mg/dL）	瘦素含量 （ng/dL）	脂聯素含量 （μg/dL）
對照組	38.8	3.44	252	3.7	10.7
實驗組	49.1	4.89	344	6.9	5.6

①正常情況下，體脂增加使脂肪細胞分泌的瘦素增多，瘦素經____運輸作用于下丘腦飽中樞，抑制食欲，減少脂肪合成，該機制為_____調節。表中結果顯示，實驗組孕鼠瘦素含量_____，但瘦素并沒有發揮相應作用，這種現象稱為“瘦素抵抗”。

②脂聯素是脂肪細胞分泌的一種多肽激素，能增加細胞對胰島素的敏感性。據此推測實驗組孕鼠出現胰島素抵抗的原因是________。

（2）24周齡時，給兩組子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰島素，檢測結果如圖1。

圖1 結果顯示，與對照組相比，________，推測實驗組子鼠出現了“胰島素抵抗”。

（3）研究發現，幼鼠脂肪組織的瘦素和脂聯素含量與各自母鼠均呈正相關。測定幼鼠脂聯素基因和瘦素基因的表達量、基因啟動子所在區域的組蛋白甲基化水平，結果如圖2。

①結果顯示，實驗組通過________脂聯素基因啟動子所在區域的組蛋白甲基化水平，從而________，影響脂聯素的合成，使組織細胞對胰島素的敏感性降低。

②瘦素基因的表達量與其啟動子所在區域的組蛋白甲基化水平呈________相關。但由于血脂過高會抑制瘦素向腦內運輸，導致瘦素抵抗，引起肥胖。

（4）根據該項研究結果，對備孕或孕期女性提出合理建議：________。

Answer 1

【答案】體液（血液、血漿） （負）反饋 增加 實驗組孕鼠脂聯素含量低，造成機體細胞對胰島素信號不敏感 注射葡萄糖后實驗組小鼠血糖濃度始終較高，注射胰島素后實驗組小鼠血糖濃度下降幅度較低 提高 抑制基因的轉錄（表達） 正 減少脂類的攝入（合理飲食）、堅持鍛煉、控制體重，維持正常血脂水平

【解析】

根據表格分析，與對照組相比，孕前高脂飲食的實驗組的后代體重、胰島素抵抗指數、脂肪含量、瘦素含量都增加了，而脂聯素含量減少了。

（1）①體脂增加使得脂肪細胞分泌的瘦素增加，并通過血液運輸，然后作用于下丘腦飽中樞，抑制食欲，減少脂肪合成，進而控制脂肪含量相對平衡，該調節機制為負反饋調節。根據表格分析已知，實驗組孕鼠瘦素含量增加了。

②已知脂聯素是脂肪細胞分泌的一種多肽激素，能增加細胞對胰島素的敏感性，表格實驗組的脂聯素含量降低了，則細胞對胰島素的敏感性減弱，所以實驗組孕鼠出現胰島素抵抗。

（2）據圖1分析，與對照組相比，注射葡萄糖后實驗組小鼠血糖濃度始終較高，且注射胰島素后實驗組小鼠血糖濃度下降幅度較低，說明實驗組子鼠出現了“胰島素抵抗”。

（3）①據圖2左圖分析，與對照組相比，實驗組的組蛋白甲基化水平相對值增加，而基因表達量相對值降低，說明實驗組通過提高脂聯素基因啟動子所在區域的組蛋白甲基化水平，從而抑制基因的轉錄（表達），影響脂聯素的合成，使組織細胞對胰島素的敏感性降低。

②據圖2右圖分析，與對照組相比，實驗組的組蛋白甲基化水平相對值和基因表達量相對值都增加了，說明瘦素基因的表達量與其啟動子所在區域的組蛋白甲基化水平呈正相關。

（4）根據以上分析，對備孕或孕期女性的合理建議是：減少脂類的攝入（合理飲食）、堅持鍛煉、控制體重，維持正常血脂水平。