Question

JS-K是一种新合成的抗肿瘤药物。研究者研究了JS-K对胃癌细胞的抑制效应及机制，并对其在体内的抗肿瘤效应进行了评估。

（1）与正常细胞相比，胃癌细胞的特点有__________（写出两点）。培养胃癌细胞时，为防止污染，需在培养液中添加一定量的__________。

（2）研究者检测不同条件下胃癌细胞存活率，结果如图1、图2。

图1结果表明：__________。

图2中__________组结果表明JS-K是通过诱导胃癌细胞凋亡发挥抑瘤效应的。

（3）研究者进一步研究了JS-K诱导胃癌细胞凋亡的机制。

①NAC是一种活性氧的清除剂。研究者用__________处理胃癌细胞，发现其与不做任何处理的胃癌细胞存活率相似，但比用JS-K处理的胃癌细胞存活率__________，证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡。

②已知活性氧过度累积会导致线粒体膜受损。研究者用JS-K处理胃癌细胞后，检测细胞中细胞色素C的含量，结果如图3。

据图3可知，膜受损的线粒体通透性改变，使细胞色素C（凋亡诱导蛋白）流入__________中，促使凋亡发生。

（4）研究者用__________酶处理胃肿瘤组织获得单细胞悬液，注射到数只无胸腺小鼠腋窝皮下，形成皮下瘤。当皮下瘤可触及时，将上述小鼠随机分为对照组和给药组，给药组注射溶于缓冲液的8μM/kg的JS-K，隔天给药一次，共计给药15次。每4～5天测算皮下瘤体积及重量。结果显示，给药组的皮下瘤体积和瘤重都小于对照组，此实验证实JS-K在小鼠体内表现出良好的抑瘤效果。请预估JS-K用于人胃癌治疗可能出现的风险：__________（至少两点）。

Answer

无限增殖、形态结构改变、细胞表面改变（糖蛋白等物质减少，癌细胞易在体内分散和转移） 抗生素 JS-K抑制胃癌细胞存活，且抑制效果随着剂量的增加和处理时间的延长而增强 1、2、（3）、4 JS-K和NAC同时 显著升高（高） 细胞质基质 胰蛋白 对人体胃癌细胞抑制效应低甚至没有效应；对人体正常细胞有毒副作用；药物剂量的安全性

【解析】

本题以图文结合为情境，考查学生对癌细胞的主要特征、动物细胞培养等相关知识的识记和理解能力，以及是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力

(1) 与正常细胞相比，癌细胞具有的特点有：在适宜条件下能无限增殖；形态结构改变；细胞表面发生了变化，由于癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，在体内易扩散和转移。培养胃癌细胞时，为防止污染，需在培养液中添加一定量的抗生素。

(2)分析图1可知：细胞存活率随着JS-K浓度的增加和培养时间的延长而逐渐降低，说明JS-K能抑制胃癌细胞的存活，且抑制效果随着剂量的增加和处理时间的延长而增强。分析图2可知：1组和2组的自变量为培养液中是否加入JS-K，结果加入JS-K的2组的细胞存活率明显低于不加入JS-K的1组；2组与4组的自变量为在加入JS-K的基础上是否再加入细胞凋亡拮抗剂Z，结果加入细胞凋亡拮抗剂Z的4组的细胞存活率与1组相差无几，而且明显高于不加入细胞凋亡拮抗剂Z的2组；综上分析，1、2、4组的结果表明JS-K是通过诱导胃癌细胞凋亡发挥抑瘤效应的。

(3) ①NAC是一种活性氧的清除剂。若要证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡，则自变量为是否用NAC处理，因变量是检测胃癌细胞存活率。依据实验设计遵循的对照原则，应设计3组实验：空白对照组不做任何处理，条件对照组用JS-K处理，实验组用等量的JS-K和NAC同时处理。综上分析可知，研究者用JS-K和NAC同时处理胃癌细胞，发现其与不做任何处理的胃癌细胞存活率相似，但比用JS-K处理的胃癌细胞存活率显著升高，即可证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡。②细胞色素C普遍存在于动、植物细胞的线粒体中。分析图3可知：与没有用JS-K处理相比，用JS-K处理6h后，细胞质基质中的细胞色素C明显增多，说明用JS-K处理导致活性氧过度累积，线粒体膜受损，使线粒体的通透性改变，使细胞色素C（凋亡诱导蛋白）流入细胞质基质中，促使凋亡发生。

(4) 将用胰蛋白酶处理的胃肿瘤组织而获得的单细胞悬液注射到数只无胸腺小鼠腋窝皮下，形成皮下瘤。将皮下瘤可触及的小鼠随机分为对照组和给药组，给药组隔天注射一次溶于缓冲液的8μM/kg的JS-K，共计给药15次。通过每4～5天测算皮下瘤体积及重量的结果显示，给药组的皮下瘤体积和瘤重都小于对照组，说明JS-K在小鼠体内表现出良好的抑瘤效果。由于小鼠的皮下瘤细胞和人的胃癌细胞存在差异，所以JS-K用于人胃癌治疗可能出现对人体胃癌细胞抑制效应低甚至没有效应、对人体正常细胞有毒副作用、药物剂量的安全性等风险。