Question

【題目】腦缺血會造成神經(jīng)細(xì)胞不可逆損傷（腦損傷），可導(dǎo)致患者死亡或是永久性殘疾。干細(xì)胞療法將成為腦缺血治療的潛在策略。

（1）M（骨髓基質(zhì)細(xì)胞）是一種干細(xì)胞，可通過_______，增加神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量和種類，在腦缺血的治療中發(fā)揮作用。

（2）為探究M對腦缺血損傷恢復(fù)的其他機(jī)制，科研人員進(jìn)行如下實驗：

①將正常的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行氧糖剝奪（OGD）處理，即放入低氧箱或者更換無糖的培養(yǎng)基，模擬在_______情況下的細(xì)胞損傷。提取M細(xì)胞的線粒體，用紅色熒光物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，繼而將帶標(biāo)記的線粒體與OGD神經(jīng)細(xì)胞放入M培養(yǎng)基中共培養(yǎng)24小時。顯微鏡下觀察到OGD神經(jīng)細(xì)胞中出現(xiàn)_____，則說明M的線粒體轉(zhuǎn)移到了OGD神經(jīng)細(xì)胞中。

②為進(jìn)一步探究M的線粒體轉(zhuǎn)移對OGD神經(jīng)細(xì)胞的影響，進(jìn)行如下分組實驗：

分組	第1組	第2組	第3組	第4組
處理 方法	用含有線粒體的 M培養(yǎng)基與 OGD 神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)	用不含線粒體的 M培養(yǎng)基與 OGD 神經(jīng)細(xì)胞 進(jìn)行共培養(yǎng)	正常培養(yǎng)基與 OGD 神經(jīng)細(xì)胞 進(jìn)行共培養(yǎng)	正常培養(yǎng)基與_____的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)

Ⅰ．第4組為正常對照組，請將實驗補(bǔ)充完整：_______。

Ⅱ．實驗檢測各組神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的ATP水平，以第4組ATP水平作為1，比較其余各組相對第4組的比值，結(jié)果如圖1。

由結(jié)果可知，第1組神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)ATP水平_______正常水平，第2組ATP水平與第3組接近，由此排除_______對實驗結(jié)果的影響。

（3）請根據(jù)（2）實驗結(jié)果，闡述M對腦缺血損傷恢復(fù)的可能機(jī)制_______。

Answer 1

【答案】分裂分化 低氧/無糖（腦缺血） 紅色熒光 未經(jīng)OGD處理 高于 M培養(yǎng)基 M的線粒體可轉(zhuǎn)移到OGD神經(jīng)細(xì)胞中，增加該細(xì)胞中線粒體數(shù)目，增強(qiáng)有氧呼吸，提高ATP產(chǎn)生量，進(jìn)而為受損細(xì)胞修復(fù)活動提供能量

【解析】

分析表格，第一組和第二組的區(qū)別是有無線粒體，發(fā)現(xiàn)含有線粒體的培養(yǎng)基處理能使OGD神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的ATP水平提高，此時認(rèn)為因素有兩個一個是線粒體，一個是M培養(yǎng)基的作用，第二組和第三組比較發(fā)現(xiàn)只含有M培養(yǎng)基與正常培養(yǎng)基處理，OGD神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的ATP水平接近，由此排除了M培養(yǎng)基對實驗結(jié)果的影響，第四組應(yīng)該是正常對照組。

（1）干細(xì)胞是一類仍具有分裂分化能力的細(xì)胞，骨髓基質(zhì)細(xì)胞可以通過分裂分化增加神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量和種類。

（2）①將正常的神經(jīng)細(xì)胞放入低氧或者無糖的環(huán)境中，模擬的是腦缺血的模型。M細(xì)胞的線粒體帶有紅色熒光標(biāo)記，若M的線粒體轉(zhuǎn)移到了OGD神經(jīng)細(xì)胞中，則顯微鏡下觀察到OGD神經(jīng)細(xì)胞中也有紅色熒光。

②實驗的目的是探究M的線粒體轉(zhuǎn)移對OGD神經(jīng)細(xì)胞的影響，一、二、三組都是實驗組，第四組是正常對照組，一二三組的神經(jīng)細(xì)胞都經(jīng)過了OGD處理，因此可知第四組的處理方式是正常培養(yǎng)基與未經(jīng)OGD處理的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行共同培養(yǎng)。通過分組實驗發(fā)現(xiàn)，第四組作為正常對照組，第一組神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的ATP水平明顯高于正常水平。第二組和第三組的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的ATP水平接近，由此可以說明 M培養(yǎng)基并不是影響實驗結(jié)果的因素。

（3）通過實驗分組分析，可以推出M的線粒體可轉(zhuǎn)移到OGD神經(jīng)細(xì)胞中，增加該細(xì)胞中線粒體數(shù)目，增強(qiáng)有氧呼吸，提高ATP產(chǎn)生量，進(jìn)而為受損細(xì)胞修復(fù)活動提供能量。