Question

【題目】科學家發現，當氧氣不足時，細胞內原本需要被清理的轉錄調控因子HIF-1α無法降解，指導細胞大量合成促紅細胞生成素（EPO，一種糖蛋白激素）。EPO能刺激紅骨髓產生更多的紅細胞來運輸更多的氧氣。HIF-1α的清理需要一種名叫VHL的蛋白質。作用機制如圖，據圖分析回答。

（1）從圖中可以看出，常氧條件下氧氣的生理作用是____________，發揮作用的場所是_________________。

（2）缺氧條件下，HIF-1α含量會__________，通過________________（結構）進入細胞核與ABNT結合發揮作用，________________________（選填“促進”或“抑制”）EPO基因的表達，進而產生更多的紅細胞來運輸更多的氧氣，滿足各組織細胞進行______________的需要，為生理活動提供能量。

（3）通過HIF-1α的高表達，能滿足癌細胞對氧氣的需求，如果能打破癌細胞的這種缺氧保護，就有可能抑制癌細胞的生長，甚至殺死癌細胞。結合以上內容，提出治療癌癥的新策略：________________（寫出兩種即可）。

Answer 1

【答案】使HIF-lα羥基化 細胞質基質 增加 核孔 促進 有氧呼吸 ①降低癌細胞內HIF-1α的含量；②抑制缺氧保護相關基因的表達；③阻斷HIF-1α與ARNT的結合

【解析】

根據題意和識圖分析可知，在正常氧條件下，HIF-1α在脯氨酸羥化酶、蛋白酶和VHL的作用下被降解；而在缺氧條件下，HIF-1α通過核孔進入細胞核內，促進EPO基因的表達，從而使促紅細胞生成素（EPO）增加，使得細胞適應低氧環境。

（1）從圖中可以看出，常氧條件下氧氣的生理作用是使HIF-lα羥基化；發揮作用的場所是細胞質基質。

（2）圖中正常氧條件下，HIF-1α會被分解，故缺氧條件下，HIF-1α含量會增加；通過核孔進入細胞核與ABNT結合發揮作用；從而促進EPO基因的表達，進而產生更多的紅細胞來運輸更多的氧氣；滿足各組織細胞進行有氧呼吸的需要，為生理活動提供能量。

（3）通過HIF-1α的高表達，能滿足癌細胞對氧氣的需求，如果能打破癌細胞的這種缺氧保護，就有可能抑制癌細胞的生長，甚至殺死癌細胞。因此可通過①降低癌細胞內HIF-1α的含量；②抑制缺氧保護相關基因的表達；③阻斷HIF-1α與ARNT的結合等方式治療癌癥。