Question

19．研究人員成功將胚胎干細胞轉化為β細胞，在糖尿病小鼠模型中移植該β細胞后，小鼠血糖水平迅速恢復正常．糖原代謝關鍵蛋白ATP841GDP在維持葡萄糖穩態中的調節機理如圖：

（1）小鼠實驗發現：進食時肝細胞中ATP841GDP蛋白基因的表達水平提高，使糖原合成酶（PS）的活性提高，從而能夠在進食后的短時間內，快速合成肝糖原，導致血糖水平快速降低．據此推測ATP841GDP基因的表達受進食和饑餓（周期）調節．
（2）人體感染某病毒時，胰島B細胞會被自身的免疫細胞破壞，引起Ⅰ型糖尿病，這是因為胰島B細胞含有與該病毒相似的抗原（物質）．上述研究在對Ⅰ型糖尿病患者進行臨床應用前，科學家還需解決患者對β細胞的免疫排斥（反應）問題．有些Ⅱ型糖尿病患者血液中胰島素水平正常，但存在“胰島素抵抗”，這與靶細胞有關，推測Ⅱ型糖尿病的致病機理可能是靶細胞受體異常，不能識別相關激素．
（3）胰島素可通過作用于下丘腦神經元抑制胰高血糖素的分泌，驗證此現象的實驗思路是：將大鼠隨機分成兩組，一組在其下丘腦神經元周圍施加適量的胰島素溶液，另一組施加等體積生理鹽水，該實驗的測量指標是血液中胰高血糖素的濃度．
（4）胰島素降解酶（IDE）是負責糖尿病易感性的蛋白，因為它在體內能從血液中移除胰島素，IDE抑制劑的成功發現，為糖尿病患者的治療提供新的方法．請據此回答糖尿病患者靜脈注射胰島素效果不好的原因是注射到血液中的胰島素會被IDE移除（降解）．

Answer 1

分析 胰島素是人體內唯一降低血糖的激素，當血糖濃度降低時，胰高血糖素可以升高血糖濃度，胰島素與胰高血糖素在調節血糖過程中具有拮抗作用．據圖分析：ATP841GDP基因的表達與肝糖原的合成與分解有關．據此分析作答．

解答 解：（1）據題圖分析可知，進食時肝細胞中ATP841GDP蛋白基因的表達水平提高，使糖原合成酶（PS）的活性提高，從而能夠在進食后的短時間內，快速合成肝糖原，導致血糖水平快速降低．據此推測ATP841GDP基因的表達受進食和饑餓這種周期性變化因素的調節．
（2）據第（2）小題題意分析，人體感染某病毒時，胰島B細胞會被自身的免疫細胞破壞，引起Ⅰ型糖尿病，應該屬于自身免疫病，原因是胰島B細胞含有與該病毒結構相似的抗原物質．Ⅰ型糖尿病是因為胰島B細胞受到破壞，所以要將胚胎干細胞轉化的β細胞移植入患者體內，要解決患者對β細胞的免疫排斥反應問題．有些Ⅱ型糖尿病患者血液中胰島素水平正常，但存在“胰島素抵抗”，這與靶細胞有關，推測Ⅱ型糖尿病的致病機理可能是靶細胞受體異常，不能識別相關激素．
（3）據題意分析，要驗證“胰島素可通過作用于下丘腦神經元抑制胰高血糖素的分泌”的現象，驗證此現象的實驗思路是：將大鼠隨機分成兩組，一組在其下丘腦神經元周圍施加適量的胰島素溶液，另一組施加等體積生理鹽水，該實驗的測量指標是“血液中胰高血糖素的濃度”．
（4）據第（4）小題題意分析，Ⅰ型糖尿病患者靜脈注射胰島素效果不好的原因是注射的胰島素被胰島素降解酶（IDE）降解．
故答案為：
（1）提高      肝糖原     進食和饑餓（周期）
（2）抗原    免疫排斥（反應）   靶細胞受體異常，不能識別相關激素
（3）血液中胰高血糖素的濃度
（4）注射到血液中的胰島素會被IDE移除（降解）

點評 本題主要考查了動物激素調節和免疫調節的相關知識，意在強化學生對動物激素調節和免疫調節的相關知識的理解與運用．難度適中．