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【題目】α-syn是一種神經細胞突觸核蛋白,正常情況下以可溶的單體形式存在,當其聚集成不溶性寡聚體(α-synPFF)時,可引起神經元細胞死亡,導致帕金森病。

(1)科研人員用α-突觸核蛋白寡聚體(α-synPFF)處理小鼠腦細胞,連續(xù)觀察14天,發(fā)現細胞內的PARP1蛋白增多,有些腦細胞開始死亡,可初步假設α-synPFF使腦細胞死亡的機理為______

(2)研究人員用α-synPFF和三種PARP1抑制劑(ABT,AG,BMN)處理小鼠腦細胞,一段時間后測定腦細胞的死亡率,結果見如圖。

據上圖可知PARP1抑制劑能______α-synPFF對腦細胞的致死效應,且______抑制劑的作用效果最顯著,實驗結果______(填“支持”或“不支持”)上述假說。

(3)為了在活哺乳動物中進一步進行驗證,研究人員將α-synPFF注射到正常小鼠和缺乏PARP1基因的小鼠的大腦中。如缺乏PARP1的小鼠腦細胞比正常小鼠腦細胞______,則能驗證PARP1的作用。

(4)PARP1引起神經細胞死亡的作用機理如圖所示。據如圖可知,α-synPFF激活NO合成酶,NO含量增加造成DNA損傷,過度激活PARP1.在PARP1存在時會導致神經元產生______,從而導致細胞死亡。另外PAR通過核孔,在______中與α-synPFF結合,______(填“促進”或“抑制”)α-synPFF積聚,加劇細胞死亡。

(5)綜上分析,你對治療帕金森病提出合理的治療方案______。

【答案】α-synFPP誘導腦細胞產生PARP1而引起腦細胞死亡 抑制 ABT 支持 死亡率明顯降低 PAR 細胞質基質 促進 敲除PARP-1基因或服用PARP-1抑制劑藥物

【解析】

本題已知α-syn是一種神經細胞突觸核蛋白,正常情況下以可溶的單體形式存在,當其聚集成不溶性寡聚體(α-synPFF)時,可引起神經元細胞死亡,導致帕金森病。各小題再結合題目給出的實驗過程和結果進行分析,考查學生分析實驗、得出結論的思維能力。

(1)用α-突觸核蛋白寡聚體(α-synPFF)處理小鼠腦細胞,連續(xù)觀察14天,發(fā)現細胞內的PARP1蛋白增多,有些腦細胞開始死亡,推測腦細胞的死亡跟產生PARP1蛋白增加有關,所以可初步假設α-synPFF使腦細胞死亡的機理為α-synFPP誘導腦細胞產生PARP1而引起腦細胞死亡。

(2)據圖1可知,用三種抑制劑處理后腦細胞的死亡率都會降低,說明PARP1抑制劑能抑制α-synPFF對腦細胞的致死效應,且ABT抑制劑的作用效果最顯著。實驗結果支持上述假說。

(3)為了在活哺乳動物中進一步進行驗證,研究人員將α-synPFF注射到正常小鼠和缺乏PARP1基因的小鼠的大腦中。根據前面分析可知,假設α-synFPP誘導腦細胞產生PARP1而引起腦細胞死亡,所以缺乏PARP1基因的小鼠不能合成PARP1,所以若缺乏PARP1基因的小鼠腦細胞比正常小鼠腦細胞死亡率明顯降低,則能驗證PARP1的作用。

(4)分析圖2可知,PARP1引起神經細胞死亡的作用機理是:α-synPFF激活NO合成酶,NO含量增加造成DNA損傷,過度激活PARP1。在PARP1存在時會導致神經元產生PAR,從而導致細胞死亡。另外PAR通過核孔,在細胞質基質中與α-synPFF結合,促進α-synPFF積聚,加劇細胞死亡。

(5)綜上分析,治療帕金森病的關鍵是降低PARP-1的作用,可通過敲除PARP-1基因或服用PARP-1抑制劑藥物進行治療。

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