Question

打破昼夜节律会提高肠道中某些微生物数量。为研究肠道微生物与肥胖之间的关系，科学家利用正常小鼠（N3⁺）和N3基因敲除小鼠（N3^-）进行了相关研究。

（1）用高脂肪食物饲喂小鼠10周后，测量小鼠体脂含量百分比及N3基因表达量，结果如图1、图2。

给③、④组小鼠饲喂抗生素的目的是__________。小鼠小肠上皮细胞中N3基因表达N3蛋白，推测N3蛋白能够__________小肠上皮细胞对脂质的摄取及储存。综合分析图1、图2结果推测__________。

（2）Rev蛋白是N3基因的转录调控因子。科学家检测了24h内（0-12h有光、12h-24h黑暗）正常小鼠与无菌小鼠N3基因和Rev基因表达水平的节律变化，结果如图3。基于大量实验研究，绘制出肠道微生物影响脂代谢的分子机制图，如图4。

①根据图3结果分析，Rev蛋白__________N3基因的表达。

②结合图4分析，肠道微生物作为__________被免疫细胞识别，并呈递给__________淋巴细胞，促使该淋巴细胞释放淋巴因子IL-22。IL-22与小肠上皮细胞膜上的__________结合，激活STAT3，从而________，进而使N3基因的表达增加。

（3）打破昼夜节律（如熬夜）还可能导致激素分泌紊乱，如胰岛素的分泌增加。请从胰岛素生理作用的角度解释其分泌增加引发肥胖的原因____________________。

Answer

去除小鼠肠道微生物 促进肠道微生物 通过促进N3基因表达（出N3蛋白），促进小肠上皮细胞对脂质的摄取和储存，进而影响小鼠脂肪代谢 抑制 抗原 T 受体 抑制Rev基因表达 胰岛素促进血糖被细胞摄入，转化成为脂肪

【解析】

根据题干信息分析，实验的自变量是小鼠是否敲除N3基因，饲养条件（是否无菌），因变量是小鼠体脂含量百分比及N3基因表达量；根据图1、2分析，敲除N3基因的小鼠的体脂含量百分比在两种条件下都下降，且下降后的百分比相似；正常小鼠在无菌条件下的体脂含量百分比及N3基因表达量均下降。

（1）据图分析可知，给③、④组是无菌条件饲养，因此给小鼠饲喂抗生素的目的是去除小鼠肠道微生物；N3基因在小鼠小肠上皮细胞中选择性表达N3蛋白，说明N3蛋白能够促进肠道微生物小肠上皮细胞对脂质的摄取及储存。综合分析图1、图2结果，推测通过促进N3基因表达（出N3蛋白），促进小肠上皮细胞对脂质的摄取和储存，进而影响小鼠脂肪代谢。

（2）①根据图3曲线图分析可知，Rev蛋白抑制N3基因的表达。

②根据图4分析，肠道微生物作为抗原被免疫细胞识别；并呈递给T淋巴细胞；促使该淋巴细胞释放淋巴因子IL-22,IL-22与小肠上皮细胞膜上的受体结合；激活STAT3，从而抑制Rev基因表达，进而使N3基因的表达增加。

（3）胰岛素能够促进血糖被细胞摄入，并转化成为脂肪，所以胰岛素分泌增加会引起肥胖。