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一1α）会被蛋白酶降解；氧气供应不足时，HIF一lα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—1α的场所是_________。

（2）云南呈贡训练基地海拔20000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”或“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—1α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	实验鼠HIF—lα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 促进 增殖分化出大量红细胞 降解 增殖 降低癌细胞中HIF-lα的含量，或阻断HIF-1α与ARNT的结合

【解析】

1、题图由题意可知，在常氧条件下，HIF-1α在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体的作用下会被降解；在缺氧条件下，HIF-1α会进入细胞核中，与ARNT结合，可以促进EPO的合成。

2、表格通过对照组和实验组比较可知，在培养相同时间内，实验鼠的肿瘤质量小于对照鼠，说明HIF-1α能促进肿瘤生长。

（1）正常条件下，氧气通过自由扩散的方式进入细胞；由于“HIF-1α会被蛋白酶降解”，即HIF-1α，是蛋白质，细胞内合成HIF-lα的场所是核糖体。

（2）据图可知，高海拔地区氧气供应不足，运动员细胞中的 HIF-lα 将通过核孔进入细胞核，和其他因子（ARNT）一起与EPO基因上游的调控序列结合，促进EPO基因的表达，EPO可刺激骨髓造血干细胞，使其增殖分化出大量的红细胞，从而提高氧气的运输能力。

（3）据图分析可知，干扰HIF-lα的降解是治疗贫血的新思路。

（4）由表格分析可知，肿瘤细胞的增殖将导致肿瘤附近局部供氧不足，导致注射HIF-1α基因缺陷型胚胎干细胞的患肿瘤的小鼠，肿瘤质量较小。根据此机制，治疗癌症的新思路：降低癌细胞中的HIF-lα的含量，或阻断HIF-lα与ARNT的结合。