研究表明,胰島淀粉樣多肽(IAPP)基因過量表達并聚集是誘發(fā)Ⅱ型糖尿病的重要因素之一。為研究其機理,科研人員把人IAPP基因?qū)氪笫笠葝u素瘤細胞(hIAPP/INS-1),讓其過量表達,并與普通大鼠胰島素瘤細胞(INS-1)進行對照實驗。檢測高糖刺激下兩種細胞產(chǎn)生的胰島素量和凋亡率,結(jié)果如下表所示。請分析回答:
組別 |
胰島素/(ng?mL-1) |
凋亡率/‰ |
hIAPP/INS-1 |
1.85 |
20.0 |
INS-1 |
6.23 |
11.7 |
(1)健康機體內(nèi)能促使胰島B細胞分泌胰島素的信號分子有
葡萄糖、神經(jīng)遞質(zhì)、胰高血糖素
葡萄糖、神經(jīng)遞質(zhì)、胰高血糖素
;胰島素分泌后經(jīng)體液運輸,作用于靶細胞膜上的
特異性受體
特異性受體
,激活細胞內(nèi)的信號通路,促進組織細胞
加速攝取、利用葡萄糖
加速攝取、利用葡萄糖
,從而使血糖水平降低。
(2)培養(yǎng)瘤細胞時,應(yīng)在合成培養(yǎng)液中加入
動物血清
動物血清
等天然成分,置于含5%CO
2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)的目的是
維持培養(yǎng)液pH的相對穩(wěn)定
維持培養(yǎng)液pH的相對穩(wěn)定
。
(3)由結(jié)果推測,IAPP過量表達并聚集誘發(fā)Ⅱ型糖尿病的可能原因是
促使胰島B細胞凋亡,無法產(chǎn)生足夠胰島素
促使胰島B細胞凋亡,無法產(chǎn)生足夠胰島素
。
(4)為進一步揭示IAPP作用的分子機制,研究者經(jīng)反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)、電泳技術(shù)測定細胞內(nèi)抗凋亡基因Bcl2、促凋亡基因Bax及β-actin基因的表達情況,結(jié)果如圖所示:
①研究者應(yīng)從細胞中提取
總mRNA
總mRNA
,經(jīng)RT-PCR獲得相關(guān)基因;β-actin是一種內(nèi)參基因,在檢測基因表達情況變化時常用其作為參照,原因是
該基因在相應(yīng)組織和細胞中表達相對恒定
該基因在相應(yīng)組織和細胞中表達相對恒定
。
②由結(jié)果推測,IAPP能
抑制Bcl2的表達,且促進Bax的表達
抑制Bcl2的表達,且促進Bax的表達
,從而發(fā)揮作用。
(5)綜上研究,請為糖尿病的預(yù)防和治療提供思路:
控制糖類的攝入量,抑制IAPP基因的表達量或注射針對IAPP的單克隆抗體
控制糖類的攝入量,抑制IAPP基因的表達量或注射針對IAPP的單克隆抗體
。