Question

19．研究人員成功將胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為β細(xì)胞，在糖尿病小鼠模型中移植該β細(xì)胞后，小鼠血糖水平迅速恢復(fù)正常．糖原代謝關(guān)鍵蛋白ATP841GDP在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中的調(diào)節(jié)機(jī)理如圖：

（1）小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：進(jìn)食時(shí)肝細(xì)胞中ATP841GDP蛋白基因的表達(dá)水平提高，使糖原合成酶（PS）的活性提高，從而能夠在進(jìn)食后的短時(shí)間內(nèi)，快速合成肝糖原，導(dǎo)致血糖水平快速降低．據(jù)此推測(cè)ATP841GDP基因的表達(dá)受進(jìn)食和饑餓（周期）調(diào)節(jié)．
（2）人體感染某病毒時(shí)，胰島B細(xì)胞會(huì)被自身的免疫細(xì)胞破壞，引起Ⅰ型糖尿病，這是因?yàn)橐葝uB細(xì)胞含有與該病毒相似的抗原（物質(zhì)）．上述研究在對(duì)Ⅰ型糖尿病患者進(jìn)行臨床應(yīng)用前，科學(xué)家還需解決患者對(duì)β細(xì)胞的免疫排斥（反應(yīng)）問題．有些Ⅱ型糖尿病患者血液中胰島素水平正常，但存在“胰島素抵抗”，這與靶細(xì)胞有關(guān)，推測(cè)Ⅱ型糖尿病的致病機(jī)理可能是靶細(xì)胞受體異常，不能識(shí)別相關(guān)激素．
（3）胰島素可通過作用于下丘腦神經(jīng)元抑制胰高血糖素的分泌，驗(yàn)證此現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)思路是：將大鼠隨機(jī)分成兩組，一組在其下丘腦神經(jīng)元周圍施加適量的胰島素溶液，另一組施加等體積生理鹽水，該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量指標(biāo)是血液中胰高血糖素的濃度．
（4）胰島素降解酶（IDE）是負(fù)責(zé)糖尿病易感性的蛋白，因?yàn)樗�在體內(nèi)能從血液中移除胰島素，IDE抑制劑的成功發(fā)現(xiàn)，為糖尿病患者的治療提供新的方法．請(qǐng)據(jù)此回答糖尿病患者靜脈注射胰島素效果不好的原因是注射到血液中的胰島素會(huì)被IDE移除（降解）．

Answer 1

分析 胰島素是人體內(nèi)唯一降低血糖的激素，當(dāng)血糖濃度降低時(shí)，胰高血糖素可以升高血糖濃度，胰島素與胰高血糖素在調(diào)節(jié)血糖過程中具有拮抗作用．據(jù)圖分析：ATP841GDP基因的表達(dá)與肝糖原的合成與分解有關(guān)．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)題圖分析可知，進(jìn)食時(shí)肝細(xì)胞中ATP841GDP蛋白基因的表達(dá)水平提高，使糖原合成酶（PS）的活性提高，從而能夠在進(jìn)食后的短時(shí)間內(nèi)，快速合成肝糖原，導(dǎo)致血糖水平快速降低．據(jù)此推測(cè)ATP841GDP基因的表達(dá)受進(jìn)食和饑餓這種周期性變化因素的調(diào)節(jié)．
（2）據(jù)第（2）小題題意分析，人體感染某病毒時(shí)，胰島B細(xì)胞會(huì)被自身的免疫細(xì)胞破壞，引起Ⅰ型糖尿病，應(yīng)該屬于自身免疫病，原因是胰島B細(xì)胞含有與該病毒結(jié)構(gòu)相似的抗原物質(zhì)．Ⅰ型糖尿病是因?yàn)橐葝uB細(xì)胞受到破壞，所以要將胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的β細(xì)胞移植入患者體內(nèi)，要解決患者對(duì)β細(xì)胞的免疫排斥反應(yīng)問題．有些Ⅱ型糖尿病患者血液中胰島素水平正常，但存在“胰島素抵抗”，這與靶細(xì)胞有關(guān)，推測(cè)Ⅱ型糖尿病的致病機(jī)理可能是靶細(xì)胞受體異常，不能識(shí)別相關(guān)激素．
（3）據(jù)題意分析，要驗(yàn)證“胰島素可通過作用于下丘腦神經(jīng)元抑制胰高血糖素的分泌”的現(xiàn)象，驗(yàn)證此現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)思路是：將大鼠隨機(jī)分成兩組，一組在其下丘腦神經(jīng)元周圍施加適量的胰島素溶液，另一組施加等體積生理鹽水，該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量指標(biāo)是“血液中胰高血糖素的濃度”．
（4）據(jù)第（4）小題題意分析，Ⅰ型糖尿病患者靜脈注射胰島素效果不好的原因是注射的胰島素被胰島素降解酶（IDE）降解．
故答案為：
（1）提高      肝糖原     進(jìn)食和饑餓（周期）
（2）抗原    免疫排斥（反應(yīng)）   靶細(xì)胞受體異常，不能識(shí)別相關(guān)激素
（3）血液中胰高血糖素的濃度
（4）注射到血液中的胰島素會(huì)被IDE移除（降解）

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)物激素調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)物激素調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用．難度適中．