Question

帕金森病（PD）是常见的中老年神经系统退行性疾病，PD的主要病理特征之一是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡。miRNA-181a是一种非编码单链微小RNA，为了探究其对帕金森病的影响，科研人员进行实验。

（1）将育龄12.5d的胎鼠中脑黑质组织充分剪碎，使用____________进行适当消化处理，获取多巴胺能神经元悬液，置于37℃、____________细胞培养箱中进行培养，培养液中需要加入适量的胎牛血清，原因是______________________。

（2）MPP⁺是MPTP的代谢产物，可利用物质MPP⁺在体外构建PD细胞模型，其机理是：物质MPP⁺ 可被多巴胺能神经元通过_____________蛋白吸收，从而蓄积在神经元中，引起神经元的__________________________________。

（3）将上述培养的多巴胺能神经元依据不同处理方法分为4组，培养一段时间后，使用酪氨酸羟化酶（TH）对各组细胞进行免疫荧光染色，在荧光显微镜下可对多巴胺能神经元数目、初级突触分枝及最长突触长度进行观察、统计和分析，得到如下结果：

注：TH阳性表示可被TH着色；^*P<0.05，数据差异显著，具有生物学意义

①实验中TH的作用是_____________________________。

②miRNA-NC是分子生物学实验中常用的miRNA阴性对照物质，本研究中设置该组实验的目的是_________________________________。

③从实验结果来看，miRNA-181a+ MPP⁺组的各项指标______________，说明miRNA-181a对MPP⁺所致的多巴胺能神经元损伤具有______________作用。

（4）该实验的目的是_____________________________。

（5）请结合上述研究，提出一种针对帕金森疾病的治疗方案。

___________________________________________________。

Answer

胰蛋白酶 5%CO2 补充细胞生长所需的未知营养物质 载体 变性死亡 选择性标记多巴胺能神经元 为实验组（mi-RNA-181a+MPP+）作用效果提供参照 较miRNA-NC+MPP+组多巴胺能神经元数目有所增加，胞体形态较好，分枝数目与最长突触长度有所改善，且表面较光滑，神经元死亡程度较低 恢复 探究mi-RNA-181a对MPP+诱导的PD多巴胺能神经元损伤的影响 利用mi-RNA-181a开发出治疗PD的药物

【解析】【试题分析】

本题结合探究miRNA-181a对MPP+诱导的PD多巴胺能神经元损伤的影响的实验，考查动物细胞培养、物质出入细胞的方式的相关知识，以及实验分析能力。本题采用12.5d的胎鼠中脑黑质多巴胺能神经元神经元原代培养,依据不同处理方法分为4组：（1）空白对照（Control）组;（2）PD模型（MPP+）组;（3）阴性对照（miRNA-NC＋MPP+）组;（4）miRNA-181a＋MPP+组。酪氨酸羟化酶（TH）可以选择性标记多巴胺能神经元,因此采用荧光显微镜对各组TH染色阳性神经元数目、初级突触分枝及最长突触长度进行观察,分析各组之间的差异。考生可从题图结果中获取有效信息，用于对实验的分析，再结合题意对各小题进行分析作答。

（1）要制备动物细胞悬液，可先将动物组织充分剪碎，然后使用胰蛋白酶进行适当消化处理即可；动物细胞培养需在5%CO2细胞培养箱中进行；动物细胞培养液中需要加入适量的胎牛血清的目的是补充细胞生长所需的未知营养物质。

（2）根据题意可知，MPP+蓄积在神经元中，说明物质MPP+进入神经元是逆浓度梯度运输，属于主动运输方式，故可推知物质MPP+ 被多巴胺能神经元吸收需要载体蛋白的协助；已知PD的主要病理特征之一是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡，而利用物质MPP+可在体外构建PD细胞模型，由此可推知物质MPP+蓄积在神经元中，会引起神经元的变性死亡。

（3）①根据题意可知，实验中TH的作用是选择性标记多巴胺能神经元。

②miRNA-NC是分子生物学实验中常用的miRNA阴性对照物质，由此可推知本研究中设置该组实验的目的是为实验组（miRNA-181a+MPP+）作用效果提供参照。

③从实验结果来看，Control组（空白对照组）多巴胺能神经元数目、初级突触分枝及最长突触长度均最大，且表面较光滑，神经元死亡程度最低；miRNA-181a+ MPP+组的各项指标较miRNA-NC+MPP+组多巴胺能神经元数目有所增加，胞体形态较好，分枝数目与最长突触长度有所改善，且表面较光滑，神经元死亡程度较低。说明miRNA-181a对MPP+所致的多巴胺能神经元损伤具有恢复作用。

（4）综上所述，可推知该实验的目的是探究miRNA-181a对MPP+诱导的PD多巴胺能神经元损伤的影响。

（5）结合上述研究，可知miRNA-181a对MPP+所致的多巴胺能神经元损伤具有恢复作用。所以可利用miRNA-181a开发出治疗PD的药物对帕金森疾病进行治疗。