Question

【題目】炎癥反應通常會引起局部組織疼痛。科研人員對枸杞多糖(LBP)相關藥效開展了研究。

（1）機體局部組織損傷可激活____系統引發炎癥反應。某些細胞釋放的炎癥因子使相關神經元更易產生____，并傳至______ 產生痛覺。

（2）福爾馬林(FM)是常用致痛劑，致痛表現集中在時相I（注射后0～5分鐘，直接刺激局部神經末梢引起）和時相II（注射后15～25分鐘，引起炎癥因子釋放而增加對疼痛的敏感性）.將若干小鼠隨機分為三組，處理如下表。記錄各組小鼠因疼痛發生的縮足行為，結果如圖1。

比較__________ 兩組結果可知FM能引起疼痛。與乙組實驗結果相比，甲組_______________，由此推測LBP對FM致痛存在________作用，且該作用可能只通過影響FM所致的炎癥反應來實現。

（3）炎癥因子IL-6使Ca2+通道(TRPVI)通透性增強，引起痛覺，其分子機制如圖2所示。

據圖概括IL-6通過PI3K發揮 ___________作用的兩個途徑。細胞膜上的TRPV1通透性增強后，Ca2+內流增加，可_____神經元的興奮性。

（4）為驗證LBP通過抑制IL-6的釋放發揮藥效，將離體神經元和能釋放IL-6的膠質細胞共同培養。對照組和LBP組均用辣椒素（TRPV1的激活劑）處理，檢測神經元內Ca2+信號變化，結果如圖3。該實驗不足以驗證假設，請闡述理由并加以完善，預期結果：_________________。

（5）基于上述系列研究，請為鎮痛藥物的開發提供兩種思路：____。

Answer 1

【答案】免疫 興奮 大腦皮層 乙和丙 縮足行為在時相I與乙組無明顯差異，在時相Ⅱ明顯減弱（縮足時長明顯縮短） 抑制（緩解） 促進TRPV1蛋白合成（翻譯）；促進含有TRPV1蛋白的囊泡與細胞膜融合（胞吐） 提高（增強） 理由：該實驗結果顯示，對照組在加入辣椒素后胞內Ca2+明顯增加，LBP組幾乎無變化，僅能說明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出信號通路多個環節可能引起胞內Ca2+明顯增加，無法證明是抑制IL-6的釋放）完善：補充檢測兩組培養液中IL-6的含量預期：LBP組（實驗組）IL-6的含量明顯低于對照組 降低IL-6或信號通路中物質含量（制備IL-6等炎癥因子的抗體/信號通路分子的抗體） 抑制TRPV1蛋白的合成或活性 Ca2+拮抗劑

【解析】

題圖圖1曲線中，在時相Ⅰ甲乙縮足行為兩組無明顯差異，在時相Ⅱ，甲組明顯低于乙組；丙組作為對照組，縮足行為始終較低。
圖2中，炎癥因子IL-6促使Ca2+通道（TRPV1）通透性增強，引起痛覺。
圖3中，對照組和LBP組均用辣椒素（TRPV1的激活劑）處理后，對照組神經元內Ca2+信號強度明顯上升，而LBP組（實驗組）基本不變。據此分析結合題中相關問題作答。

（1）機體局部組織損傷可激活免疫系統引發炎癥反應。某些細胞釋放的炎癥因子使相關神經元更易產生興奮，并傳至大腦皮層產生痛覺。
（2）根據三組實驗處理及實驗結果得到的三條曲線分析，通過乙和丙兩組結果可知FM能引起疼痛。與乙組實驗結果相比，甲組縮足行為在時相Ⅰ與乙組無明顯差異，在時相Ⅱ有明顯減弱（縮足時長明顯縮短）；由此推測LBP對FM致痛具有抑制作用，且該作用可能只通過影響FM所致的炎癥反應來實現。
（3）分析圖2作用機制流程圖可知，炎癥因子IL-6通過PI3K發揮作用的兩個途徑是促進TRPV1蛋白合成（翻譯）；促進TRPV1蛋白的囊泡與細胞膜融合。細胞膜上的TRPV1通透性增強后，Ca2+內流增加，可提高（增強）神經元的興奮性。
（4）為驗證LBP通過抑制IL-6的釋放發揮藥效，根據對實驗組和對照組的處理和圖3實驗結果分析，本實驗不足以驗證假設，其理由是：該實驗結果顯示，對照組在加入辣椒素后胞內Ca2+明顯增加，LBP組幾乎無變化，僅能說明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出喜歡通路多個環節可能引起細胞內Ca2+明顯增加，無法證明是抑制IL-6的釋放）。需要完善的環節是：補充檢測兩組培養液中IL-6的含量。預期結果：LBP組（實驗組）IL-6的含量明顯低于對照組。
（5）基于上述系列研究，鎮痛藥物的開發提供兩種思路：降低IL-6或信號通路中物質含量；抑制TRPV1合成或活性。