Question

【題目】咪唑喹啉衍生物（BEZ）和長春花堿（VLB）用于治療卵巢癌、肝癌等癌癥，為研究二者對腎癌的治療效果，研究人員進行了系列實驗。

（1）體外培養癌細胞：培養液中補充動物血清利于更好地模擬______的成分。將腎腫瘤組織用______處理后，制成細胞懸浮液。將裝有細胞懸浮液的培養瓶置于______中培養。

（2）探究BEZ和VLB單獨及聯合使用對腎癌細胞凋亡的影響，結果如圖1所示。

該實驗的自變量是______，實驗結果表明______。

（3）Caspase-3是細胞內促凋亡蛋白，Mcl-1是Caspase-3基因表達的調控因子。為研究BEZ和VLB治療腎癌的機制，研究人員對各組細胞進行實驗處理24小時后，檢測Mcl-1的mRNA和蛋白質含量，結果如圖2。

①圖2中左圖與右圖GAPDH內參的化學成分______（填“相同”或“不同”）。據圖2推測BEZ和VLB通過______影響Mcl-1蛋白含量。

②綜合圖1、圖2結果，在下列箭頭上標明“+”或“-”（分別表示“促進”和“抑制”），圖示藥物發揮作用的機理。

_____________

（4）請結合上述研究，為治療腎癌提出合理建議：______。

Answer 1

【答案】內環境 胰蛋白酶 CO2恒溫培養箱 BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合 單獨使用BEZ和VLB對癌細胞凋亡無明顯影響，二者聯合使用促進癌細胞凋亡，且與濃度呈正相關 不同 抑制Mcl-1蛋白質的合成（翻譯）或促進Mcl-1蛋白質降解 VLB和BEZ聯合用藥、設法降低Mcl-蛋白含量、增加Caspase-3含量或功能

【解析】

根據題意和圖1分析可知，實驗目的是探究BEZ和VLB單獨及聯合使用對腎癌細胞凋亡的影響，根據該實驗目的可知該實驗的自變量為BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合；分析柱狀圖可知，當BEZ濃度為0時，即單獨使用VLB，隨著VLB濃度增大時，對癌細胞凋亡無明顯影響，同理當VLB濃度為0時，即單獨使用BEZ時，隨著BEZ濃度增加，對癌細胞凋亡也無明顯影響；當二者聯合使用后，隨著二者濃度的增大，促進癌細胞凋亡作用增強。

根據題意和圖2分析可知，圖中反映了Mcl-1的mRNA和蛋白質含量，左圖為Mcl-1的mRNA的含量，右圖為Mcl-1的蛋白質含量，圖中GAPDH作為內參，則圖2中左圖中GAPDH內參的是mRNA，右圖中GAPDH內參的是蛋白質；根據圖2比較Mcl-1的mRNA和蛋白質含量變化可知，BEZ和VLB沒有影響Mcl-1的mRNA含量，而是影響了Mcl-1的蛋白質含量，故應該是抑制了翻譯過程或者是加速了合成的Mcl-1的蛋白質的降解作用。

（1）在動物細胞培養過程中加入血清，是為了模擬細胞在體內生活的內環境的成分。在動物細胞培養過程中，通常用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶處理組織塊，使其分散成單個細胞后，制成細胞懸浮液。將裝有細胞懸浮液的培養瓶置于含有CO2的恒溫培養箱中，CO2在動物細胞培養過程中維持培養液的pH值的穩定。

（2）根據題意結合以上分析可知，該實驗的目的是探究BEZ和VLB單獨及聯合使用對腎癌細胞凋亡的影響，因此該實驗的自變量為BEZ的濃度、VLB的濃度及不同濃度的組合；通過以上對柱狀圖的分析可知，實驗結果說明：單獨使用BEZ和VLB對癌細胞凋亡無明顯影響，二者聯合使用促進癌細胞凋亡，且隨著濃度增大促進細胞凋亡的作用增強。

（3）①根據對圖2的分析可知，圖2中左圖中GAPDH內參的是mRNA，右圖中GAPDH內參的是蛋白質，因此左圖和右圖中GAPDH內參的化學成分不同。根據圖2比較Mcl-1的mRNA和蛋白質含量變化可知，BEZ和VLB抑制了Mcl-1的翻譯過程或者是加速了合成的Mcl-1的蛋白質的降解作用，導致右圖BEZ和VLB處理的一組Mcl-1的蛋白質的含量幾乎為0。

②綜合圖1、圖2結果可知，BEZ和VLB共同使用抑制了Mcl-1蛋白質的合成，Mcl-1蛋白質含量的減少對Caspase-3基因表達的抑制作用減弱，從而Caspase-3基因表達增強，Caspase-3蛋白的含量增加，在Caspase-3蛋白的作用下促進細胞凋亡，從而達到減小腫瘤的體積的作用，故：

（4）根據上述研究可知，治療腎癌可以通過BEZ和VLB共同使用或設法降低Mcl-1的蛋白的含量或者通過增加Caspase-3含量或功能，加速腫瘤細胞的凋亡從而起到治療的作用。