Question

二甲双胍（Met）是广泛应用于临床的降血糖药物，近年来发现它还可降低肿瘤发生的风险。

（1）细胞发生癌变的根本原因是____________________。由于癌细胞表面___________，易在体内扩散和转移。

（2）为探究Met对肝癌细胞增殖的影响，用含不同浓度Met的培养液培养肝癌细胞，结果如图1，该结果表明__________________________________________________________________。用流式细胞仪测定各组处于不同时期的细胞数量，结果如图2，由此推测Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在________期。

（3）为进一步研究Met的作用机制，研究人员用含1mmol/L Met的培养液培养肝癌细胞12h后，结果发现呼吸链复合物Ⅰ的活性下降。                 

① 呼吸链复合物Ⅰ位于______________________上，参与有氧呼吸第三阶段的反应。由实验结果推测Met通过减少_________供应，抑制肝癌细胞的增殖。

② 另一方面， Met会使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通过图3所示的信号转导途径抑制分裂相关蛋白的合

成，从而抑制肝癌细胞的增殖。测定各组肝癌细胞中相关物质的含量，电泳结果如图4。由于细胞中β-Actin蛋白的表达量________________，在实验中可作为标准对照，以排除细胞取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响。结合图3、4，请在图中a______、b_______处填写“促进”或“抑制”，以解释P-AMPK抑制肝癌细胞增殖的机制。

Answer

原癌基因和抑癌基因突变（基因突变） 糖蛋白减少 二甲双胍（Met）的浓度越高，处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强 G1 线粒体内膜 能量（ATP） 相对稳定（稳定、不变） 抑制 促进

【解析】

图1表示细胞增殖的存活率随Met的浓度变化曲线，Met浓度越大，细胞增殖的存活率降低，处理时间越长，存活率越低；图2表示Met对细胞周期的影响，经Met处理后，DNA含量为4n的细胞数量减少，说明Met能抑制分裂间期。

（1）引起细胞癌变的因素有多种，但细胞癌变的根本原因都是原癌基因和抑癌基因突变（基因突变）。由于癌细胞表面糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，易在体内扩散和转移。

（2）实验目的为探究Met对肝癌细胞增殖的影响，自变量为Met的浓度和Met的处理时间，结合图1曲线分析，可说明二甲双胍（Met）的浓度越高，处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强。分析图2信息可知，经Met处理后，DNA含量为2n-4n和4n的细胞数量减少，DNA含量为2n的细胞数量增加，由此推测Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在间期的G1期。

（3）① 有氧呼吸第三阶段的场所在线粒体内膜，故参与有氧呼吸第三阶段反应的呼吸链复合物Ⅰ位于线粒体内膜上。由呼吸链复合物Ⅰ的活性下降推测Met通过减少了能量供应，抑制肝癌细胞的增殖。

②Met会使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）可通过图3所示的信号转导途径抑制分裂相关蛋白的合成，从而抑制肝癌细胞的增殖。分析图4各组肝癌细胞中相关物质的含量可知，随Met浓度增大，β-Actin蛋白含量不变，P-AMPK含量增加，P-mTOR和P-P70S6K含量减少。由于细胞中β-Actin蛋白的表达量相对稳定，故在实验中可作为标准对照，以排除细胞取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响。Met会使AMPK磷酸化而被激活，激活的AMPK（P-AMPK）通过图3所示的信号转导途径抑制分裂相关蛋白的合成，结合图4各物质含量变化可推测，图中a为抑制作用、b为促进作用。即抑制机制为：P-AMPK抑制P-mTOR的合成，减弱了P-mTOR对P-P70S6K的促进作用，从而减少了P-P70S6K的合成，导致细胞分裂相关蛋白合成减少，进而抑制肝细胞增殖。