Question

炎症反应通常会引起局部组织疼痛。科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。

（1）机体局部组织损伤可激活____系统引发炎症反应。某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生____，并传至______ 产生痛觉。

（2）福尔马林(FM)是常用致痛剂，致痛表现集中在时相I（注射后0～5分钟，直接刺激局部神经末梢引起）和时相II（注射后15～25分钟，引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性）.将若干小鼠随机分为三组，处理如下表。记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为，结果如图1。

比较__________ 两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比，甲组_______________，由此推测LBP对FM致痛存在________作用，且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。

（3）炎症因子IL-6使Ca²⁺通道(TRPVI)通透性增强，引起痛觉，其分子机制如图2所示。

据图概括IL-6通过PI3K发挥 ___________作用的两个途径。细胞膜上的TRPV1通透性增强后，Ca²⁺内流增加，可_____神经元的兴奋性。

（4）为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效，将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。对照组和LBP组均用辣椒素（TRPV1的激活剂）处理，检测神经元内Ca²⁺信号变化，结果如图3。该实验不足以验证假设，请阐述理由并加以完善，预期结果：_________________。

（5）基于上述系列研究，请为镇痛药物的开发提供两种思路：____。

Answer

免疫 兴奋 大脑皮层 乙和丙 缩足行为在时相I与乙组无明显差异，在时相Ⅱ明显减弱（缩足时长明显缩短） 抑制（缓解） 促进TRPV1蛋白合成（翻译）；促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合（胞吐） 提高（增强） 理由：该实验结果显示，对照组在加入辣椒素后胞内Ca2+明显增加，LBP组几乎无变化，仅能说明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出信号通路多个环节可能引起胞内Ca2+明显增加，无法证明是抑制IL-6的释放）完善：补充检测两组培养液中IL-6的含量预期：LBP组（实验组）IL-6的含量明显低于对照组 降低IL-6或信号通路中物质含量（制备IL-6等炎症因子的抗体/信号通路分子的抗体） 抑制TRPV1蛋白的合成或活性 Ca2+拮抗剂

【解析】

题图图1曲线中，在时相Ⅰ甲乙缩足行为两组无明显差异，在时相Ⅱ，甲组明显低于乙组；丙组作为对照组，缩足行为始终较低。 
图2中，炎症因子IL-6促使Ca2+通道（ TRPV1）通透性增强，引起痛觉。 
图3中，对照组和LBP组均用辣椒素（TRPV1的激活剂）处理后，对照组神经元内Ca2+信号强度明显上升，而LBP组（实验组）基本不变。据此分析结合题中相关问题作答。

（1）机体局部组织损伤可激活免疫系统引发炎症反应。某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生兴奋，并传至大脑皮层产生痛觉。 
（2）根据三组实验处理及实验结果得到的三条曲线分析，通过乙和丙两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比，甲组缩足行为在时相Ⅰ与乙组无明显差异，在时相Ⅱ有明显减弱（缩足时长明显缩短）；由此推测LBP对FM致痛具有抑制作用，且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。 
（3）分析图2作用机制流程图可知，炎症因子IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径是促进TRPV1蛋白合成（翻译）；促进TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合。细胞膜上的TRPV1通透性增强后，Ca2+内流增加，可提高（增强）神经元的兴奋性。 
（4）为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效，根据对实验组和对照组的处理和图3实验结果分析，本实验不足以验证假设，其理由是：该实验结果显示，对照组在加入辣椒素后胞内Ca2+明显增加，LBP组几乎无变化，仅能说明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出喜欢通路多个环节可能引起细胞内Ca2+明显增加，无法证明是抑制IL-6的释放）。需要完善的环节是：补充检测两组培养液中IL-6的含量。预期结果：LBP组（实验组）IL-6的含量明显低于对照组。 
（5）基于上述系列研究，镇痛药物的开发提供两种思路：降低IL-6或信号通路中物质含量；抑制TRPV1合成或活性。