Question

【題目】胰島素具有抗炎作用：胰島素可降低單核細胞Egr-1(一種轉錄因子)活性和TF(一種致炎因子)的分泌，起直接抗炎作用；胰島素也可通過降低血糖從而降低Egr-I活性和TF的分泌，起間接抗炎作用。體外培養單核細胞，當單核細胞外葡萄糖濃度相同時，胰島素濃度在100～1000mu/L范圍內的降糖效果相同。欲證明胰島素具有上述兩種抗炎作用，根據以下提供的實驗材料與用具，完善實驗思路，預測實驗結果并討論。

材料與用具：培養瓶、單核細胞懸液、細胞培養液、正常濃度（2g/L）葡萄糖溶液、高濃度 （3g/L）葡萄糖溶液、低濃度胰島素（100mu/L）、高濃度胰島素（1000mu/l）、LPS（脂多糖）(要求與說明：實驗過程中加入LPS能刺激單核細胞誘發炎癥反應，Egr-1活性和TF含量分別在加入LPS 1小時和6小時后測定，具體測定方法及過程不作要求，實驗條件適宜)。

(1)完善實驗思路：

①分組：取若干培養瓶，加入_______，均分為4組，編號A、B、C、D.

②處理：

A組：加入正常濃度(2g/L)葡萄糖溶液。

B組：加入_______。

C組：加入______。

D組：加入高濃度(3g/L)葡萄糖溶液和______，置于相同且適宜條件下培養24小時。

③測定：給四組加入等量LPS繼續培養，1小時后分別從4組中取出半數培養瓶測定______并記錄，_______。

④對所得數據進行統計分析。

(2)預測實驗結果：下圖呈現的是Egr-1活性的測定結果，請將TF含量的測定結果添加至圖中并完善坐標系。_______。

(3)分析與討論：

①比較C、D兩組實驗結果，說明胰島素具有_______ (填“直接”或“間接”)抗炎作用。

②當人的皮膚破損后，往往會引起局部炎癥反應，受損傷的部位出現_______的現象。

Answer 1

【答案】等量單核細胞懸液與細胞培養液 高濃度（3g/L）葡萄糖溶液 高濃度（3g/L）葡萄糖溶液和低濃度胰島素（100mu/L） 高濃度胰島素（1000mu/L） Egr-1活性 6小時后分別從4組中取出剩余培養瓶測定TF含量并記錄 預測實驗結果 直接 疼痛、發紅、腫脹、發熱

【解析】

分析題文描述可知：本實驗的目的是驗證胰島素可通過降低單核細胞Egr-1(一種轉錄因子)活性和TF（一種致炎因子）的分泌而起直接抗炎作用，胰島素通過降低血糖從而降低Egr-I活性和TF的分泌而起間接抗炎作用，所以該實驗的自變量有胰島素濃度與葡萄糖濃度，因變量是Egr-1活性和TF含量，據此結合實驗設計要遵循的對照原則、等量性原則、單一變量原則分析解答相關問題。

(1) 依題意可知，本實驗的目的是驗證胰島素可通過降低單核細胞Egr-1活性和TF分泌而起直接抗炎作用，胰島素通過降低血糖從而降低Egr-I活性和TF的分泌而起間接抗炎作用，因此，自變量是胰島素濃度與葡萄糖濃度，因變量是Egr-1活性和TF含量，而其它對實驗結果有影響的因素均為無關變量，應控制相同且適宜。依據題干中給出的材料與用具、不完善的實驗思路、實驗設計遵循的對照原則、等量性原則和單一變量原則可推知，本實驗補充完善后的實驗思路如下：

①分組：取若干培養瓶，加入等量單核細胞懸液與細胞培養液，均分為4組，編號為A、B、C、D。

②處理：

A組：加入正常濃度（2g/L）葡萄糖溶液。

B組：加入高濃度（3g/L）葡萄糖溶液。

C組：加入高濃度（3g/L）葡萄糖溶液和低濃度胰島素（100mu/L）。

D組：加入高濃度(3g/L)葡萄糖溶液和高濃度胰島素（1000mu/L），置于相同且適宜條件下培養24小時。

③測定：給四組加入等量LPS繼續培養，1小時后分別從4組中取出半數培養瓶測定Egr-1活性并記錄，6小時后分別從4組中取出剩余培養瓶測定TF含量并記錄。

④對所得數據進行統計分析。

(2) 因該實驗是驗證性實驗，其結論是已知的，即胰島素可通過降低單核細胞Egr-1活性和TF分泌而起直接抗炎作用，胰島素通過降低血糖從而降低Egr-I活性和TF的分泌而起間接抗炎作用，據此結合胰島素的作用、柱形圖呈現的各組Egr-1活性的高低可推知：該實驗中各組的TF含量由多到少的次序為：B組＞C組＞A組＞D組。完善后的坐標系見答案。

(3) ①已知體外培養單核細胞，當單核細胞外葡萄糖濃度相同時，胰島素濃度在100～1000mu/L范圍內的降糖效果相同。C、D兩組加入的均為高濃度（3g/L）葡萄糖溶液，但加加入的胰島素濃度分別為100mu/L、1000mu/L。由于C、D兩組加入的胰島素的降糖效果相同，所以比較C、D兩組實驗結果，可以說明胰島素具有直接抗炎作用。

②當人的皮膚破損后引起局部炎癥反應時，受損傷的部位會出現疼痛、發紅、腫脹、發熱的現象。