Question

2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了揭示人体细胞的氧气感知通路及信号机制的科学家。下图表示氧气供应正常时，细胞内低氧诱导因子（HIF-1a）会被蛋白酶降解；氧气供应不足时，HIF-1a将转移到细胞核中。该项研究不仅在基础科研上极具价值，更有望为癌症等多种疾病的治疗打开思路。请据图回答下列问题：

（1）正常条件下，氧气通过_____________的方式进入细胞，细胞内合成HIF-1a的场所是_____________。

（2）云南呈贡训练基地海拔2000多米，中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足，运动员细胞中的HIF-1α将通过_____进入细胞核，和其他因子（ARNT）一起与EPO基因上游的调控序列结合，_____________（选填“促进”、“抑制”）EPO基因的表达，EPO可刺激骨髓造血干细胞，使其____________，从而提高氧气的运输能力。

（3）由上述信号机制可知，干扰HIF-1α的_____________是治疗贫血的新思路。

（4）为了进一步探究HIF-1a的作用，研究人员进行了以下实验，请分析回答。

	注射物	肿瘤质量（g）
培养9天	培养21天
实验鼠	HIF-1α基因缺陷型胚胎干细胞	0．7	0．8
对照鼠	野生型胚胎干细胞	1．7	5．2

肿瘤细胞的_____________将导致肿瘤附近局部供氧不足，请从打破癌细胞缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路：_____________。

Answer

自由扩散 核糖体 核孔 促进 增殖分化出大量红细胞 降解 增殖（迅速增殖） 降低癌细胞中HIF-1a的含量，或阻断HIF-1a与ARNT的结合

【解析】

根据题意和识图分析可知，在正常氧条件下，HIF-1a在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的作用下被降解；而在缺氧条件下，HIF-1a通过核孔进入细胞核内，促进EPO 基因的表达，而使促红细胞生成素（EPO）增加，使得细胞适应低氧环境。

（1）氧气进入细胞的方式为自由扩散。HIF-1a是蛋白质，合成场所在核糖体。

（2）若氧气供应不足，HIF-1a是大分子，将通过核孔进入细胞核。HIF-1a与ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强该基因的表达水平，使EPO合成和分泌增加。EPO（促红细胞生成素）可刺激骨髓造血干细胞增殖和分化，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。

（3）由题意可知，氧气供应不足时，HIF-1a会提高氧气的运输能力，因此干扰HIF-1a的降解是治疗贫血的新思路。

（4）肿瘤细胞的增殖需要能量，将导致肿瘤附近局部供氧不足。打破癌细胞缺氧保护机制，从本题可知，HIF-1a会提高氧气的运输能力，因此降低癌细胞中HIF-1a的含量，或阻断HIF-1a与ARNT的结合，可为治疗癌症提供新思路。