Question

【題目】 mHb和IPn分別是腦中兩個不同的區域，前者可通過相應神經纖維對后者進行調控，相關結構合稱為“mHb-IPn通路”。煙堿（又稱尼古丁）是煙霧中主要的有害物質之一，機體可通過“mHb-IPn通路”產生對其的厭惡反應。

（1）煙堿可激活腦中某些釋放GLP-1（一種多肽類物質）的神經元。這些神經元以_________方式將GLP-1釋放到突觸_________中，從而增強mHb神經元介導的興奮性傳遞。

（2）研究發現，T蛋白（由T基因編碼）作為GLP-1的下游信號分子，在mHb神經元中表達量顯著高于其他腦區，且能夠降低機體對煙堿的需求。為探究T蛋白作用機制，科研人員進行了系列實驗。

①將煙堿注射入大鼠mHb，分別檢測野生型大鼠和T基因突變型大鼠體內IPn神經元的興奮性電流，如圖1。由圖1結果可知，mHb神經元中T蛋白是通過__________，提高煙堿對“mHb-IPn通路”的激活能力。

②將煙堿以不同頻率注射入大鼠mHb，檢測兩種大鼠mHb神經元細胞膜上的R受體電流，處理方法和實驗結果如圖2所示。由圖2可知，在________的注射條件下，記錄到的R受體電流的幅度顯著減低，表明該處理使R受體進入失敏狀態；后續的電流變化表明mHb神經元中T蛋白能夠__________。

③后續實驗發現，GLP-1受體激動劑能夠提高野生型大鼠mHb神經元中cAMP含量但對T基因突變型大鼠無此作用；cAMP類似物能夠讓T基因突變型大鼠的mHb神經元中R受體從失敏狀態恢復正常。綜合所有相關信息，推測T蛋白在機體對煙堿產生厭惡反應過程中的作用機制是__________。

（3）增強對煙堿的厭惡反應可能有助于戒除煙癮。請根據以上信息提出一條增強對煙堿厭惡反應的思路____________。

Answer 1

【答案】胞吐 間隙 增大IPn神經元興奮性電流的頻率（而不是幅度） 1HZ 促進R受體失敏后的恢復（介導nAChR失敏后的恢復） T蛋白通過提高細胞中cAMP含量；激活R受體；使得IPn神經元興奮性電流的頻率增大，從而提高煙堿對“mHb-IPn通路”的激活能力，最終引起機體對煙堿的厭惡反應 提高編碼GLP-1（或T蛋白）的基因的表達量/增強GLP-1受體（或R受體）的活性

【解析】

mHb和IPn分別是腦中兩個不同的區域，前者可通過相應神經纖維對后者進行調控，相關結構合稱為“mHb-IPn通路”。 煙堿可激活腦中某些神經元釋放GLP-1（一種多肽類物質），其與受體結合后，會增強mHb神經元介導的興奮性傳遞，mHb調控IPn，使得IPn神經元興奮，提高 “mHb-IPn通路”對煙堿的厭惡反應。

（1）神經元釋放GLP-1的形式為胞吐，GLP-1將到突觸間隙中，從而增強mHb神經元介導的興奮性傳遞。

（2）①將煙堿注射入大鼠mHb，分別檢測野生型大鼠和T基因突變型大鼠體內IPn神經元的興奮性電流，如圖1。由圖1結果可知，野生型的電流頻率大，而幅度與突變型的差不多，因此mHb神經元中T蛋白是通過增大IPn神經元興奮性電流的頻率（而不是幅度），提高煙堿對“mHb-IPn通路”的激活能力。

②由圖2可知，縱坐標為R受體電流相對幅度，在階段2（1HZ）的注射條件下，記錄到的R受體電流的幅度顯著減低。1HZ處理使R受體進入失敏狀態，后續的階段3仍使用的是0.1HZ的電流，而野生型的比突變型的電流變化幅度更大，表明mHb神經元中T蛋白能夠促進R受體失敏后的恢復（介導nAChR失敏后的恢復）。

③煙堿可激活腦中某些釋放GLP-1（一種多肽類物質）的神經元。綜合所有相關信息，推測T蛋白在機體對煙堿產生厭惡反應過程中的作用機制是T蛋白通過提高細胞中cAMP含量（GLP-1受體激動劑能夠提高野生型大鼠mHb神經元中cAMP含量但對T基因突變型大鼠無此作用）；激活R受體（cAMP類似物能夠讓T基因突變型大鼠的mHb神經元中R受體從失敏狀態恢復正常）；使得IPn神經元興奮性電流的頻率增大，從而提高煙堿對“mHb-IPn通路”的激活能力，最終引起機體對煙堿的厭惡反應。

（3）提高編碼GLP-1（或T蛋白）的基因的表達量/增強GLP-1受體（或R受體）的活性，有利于增強對煙堿的厭惡反應，有助于戒除煙癮。