Question

吴茱萸是一种中药，其主要成分为吴茱萸碱（EVO）。为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制，科研人员做了以下实验。请回答问题：

（1）检测EVO对胃癌细胞BGC-823增殖的影响。

①用含动物血清的DME/F-12培养基置于恒温培养箱中培养BGC-823，动物血清的作用是___________。

②取出上述培养的细胞，加入胰蛋白酶制成________细胞悬液，置于加入不同浓度EVO的多孔板中进行培养。

③EVO对BGC-823细胞增殖影响的实验结果如图1。

实验结果表明____________________。

（2）检测EVO对BGC-823细胞周期的影响，结果如下表。

细胞周期中各期的细胞比例

组别	G0/G1期（%）	S期（%）	G2/M期（%）
对照组	42．62	17．65	23．37
EVO组	8．57	19．30	54．13

据表可知，EVO能诱导细胞周期阻滞于__________期。

（3）检测EVO对BGC-823细胞周期和细胞凋亡相关蛋白表达的影响，结果如图2。

①根据上述实验，可判断__________是细胞周期抑制蛋白，该蛋白能与细胞周期蛋白基因的启动子结合，抑制其__________，从而抑制BGC-823细胞周期的运行。

②细胞凋亡蛋白Caspase-3表达量__________，该蛋白参与细胞的__________死亡过程。

（4）综上所述，推测EVO对人胃癌细胞的作用机制是____________________。

Answer

提供生长因子（或补充培养基中动物细胞生长需要的未知营养） 单 吴茱萸碱抑制BGC-823细胞增殖；作用效果与作用时间和浓度呈正相关 G2/M p53 转录 上升 程序性 EVO通过促进细胞周期抑制蛋白p53基因表达，从而抑制细胞周期蛋白Cdc25C基因表达，诱导胃癌细胞阻滞于G2/M期，抑制胃癌细胞增殖；同时，EVO促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，促进胃癌细胞凋亡

【解析】

动物细胞培养时需要先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织处理成为单个细胞制作成细胞悬液，细胞培养时应提供适宜的条件，且提供无菌无毒的环境。

（1）①由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在动物细胞培养时常加入动物血清以补充培养基中动物细胞生长需要的未知营养。

②胰蛋白酶或胶原蛋白酶的作用是将细胞分散开而制成单细胞悬液。

③由图1实验结果可知，随EVO浓度升高和作用时间延长，细胞增殖活性的相对值降低，即表明EVO可抑制BGC-823细胞增殖，且作用效果与作用时间和浓度呈正相关。

（2）细胞周期可以分为G0、G1、S、G2、M期，由细胞周期中各期的细胞比例可知，EVO组与对照组相比，G2/M期比例明显升高，且G0/G1期比例下降明显，故推测EVO能诱导细胞周期阻滞于G2/M期，导致细胞无法进行下一个时期，故导致G0/G1期比例下降。

（3）①由以上分析知，EVO能诱导细胞周期阻滞于G2/M期，参照细胞周期和细胞凋亡相关蛋白的时间可知，p53是细胞周期抑制蛋白；启动子的是转录的起点，故周期蛋白抑制基因与启动子结合后可抑制转录过程。

②EVO可促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，故细胞凋亡蛋白Caspase-3表达量会上升，凋亡是受基因控制的细胞的编程性死亡过程。

（4）综上所述，推测EVO对人胃癌细胞的作用机制是EVO通过促进细胞周期抑制蛋白p53基因表达，从而抑制细胞周期蛋白Cdc25C基因表达，诱导胃癌细胞阻滞于G2/M期，抑制胃癌细胞增殖；同时，EVO促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，促进胃癌细胞凋亡。