Question

Ⅱ型糖尿病的主要病因是胰岛B细胞功能障碍。经大鼠胰岛B细胞体外培养实验发现，高糖能诱使细胞体积变大，细胞容积改变，表现为氧化应激和凋亡。该研究为糖尿病的治疗提供了新思路，下图为部分实验结果。

各组培养胰岛B细胞凋亡率及Bcl-2mRNA表达水平

组别	NO（μmol/L）	细胞凋亡率（%）	bcl-2/β-actin
高糖组	182．3	14．8	0．064
高糖+氨基胍组	154．2	6．8	0．082
对照組	117．3	4．2	0．101

β-actin：一种重要的细胞骨架蛋白，在各种组织细胞中的表达相对恒定，在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物

（1）胰岛素能促进组织细胞____________，从而使血糖水平降低。从作用效果看，胰岛素与胰高血糖素相互____________，共同维持血糖含量的稳定。

（2）在体外进行胰岛B细胞培养，应将其置于含____________的混合气体的培养箱中。细胞存活与否可通过____________染色鉴定。

（3）NO是细胞凋亡的一种重要介质，可____________（促进/抑制）bcl-2基因的表达。氨基胍能_______（促进/抑制）胰岛B细胞的凋亡。

（4）进一步实验发现，在高糖刺激下胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca²⁺通道开放。请设计实验证明胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca²⁺通道开放会促进胰岛素的分泌，请写出简要的实验思路并预期结果：____________。

Answer

加速摄取、利用和储存葡萄糖 拮抗 95%空气加5%CO2 台盼蓝 抑制 抑制 实验思路：比较细胞培养液中加入L-型Ca2+通道阻断剂（抑制剂，或单克隆抗体）与正常条件培养下的胰岛B细胞在高糖刺激下的胰岛素分泌量。

预期结果：加入L-型Ca2+通道阻断剂的一组胰岛素分泌量明显低于正常培养的。

【解析】

台盼蓝，是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性，检测细胞是否存活。活细胞不会被染成蓝色，而死细胞会被染成淡蓝色。血糖是指血液中葡萄糖的含量，正常人在清晨空腹血糖浓度为80－120mg/100mL。维持血糖浓度的正常水平，需要神经系统和内分泌系统的协同作用。在内分泌系统中，胰岛素是现在已知的，唯一能降低血糖浓度的激素，能提高血糖浓度的激素则有胰高血糖素、肾上腺髓质激素等几种激素。在一般情况下，主要由于胰岛素和胰高血糖素等两类激素的作用，维持正常的血糖浓度水平。

（1）胰岛素具有降低血糖的作用，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。从作用效果看，胰高血糖素具有升高血糖的作用，胰岛素与胰高血糖素相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定。

（2）在体外进行胰岛B细胞培养，应将其置于含95%空气（提供氧气）加5%CO2（维持一定的pH和渗透压）的混合气体的培养箱中。细胞存活与否可通过台盼蓝染色鉴定。

（3）NO是细胞凋亡的一种重要介质，从表格中可知，NO含量越高，bcl-2含量越低，可抑制bcl-2基因的表达。高糖+氨基胍组与高糖组相比，细胞凋亡率下降，说明氨基胍能抑制胰岛B细胞的凋亡。

（4）设计实验证明胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca2+通道开放会促进胰岛素的分泌，自变量是胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca2+通道是否开放，因变量是胰岛素分泌量。实验设计思路为：比较细胞培养液中加入L-型Ca2+通道阻断剂（抑制剂，或单克隆抗体）与正常条件培养下的胰岛B细胞在高糖刺激下的胰岛素分泌量。预期结果：加入L-型Ca2+通道阻断剂的一组胰岛素分泌量明显低于正常培养的。