题干
用某肿瘤模型小鼠研究发现,肿瘤通过分泌神经营养因子促进肿瘤周边迷走神经末梢的生长,增强了一条神经通路(感受器→迷走神经→脑干→交感神经→效应器)的作用,影响肿瘤生长。回答下列问题。 注:图中数据表示每组检测的平均值,同一图中不同字母表示检测结果间差异显著,相同字母表示检测结果间差异不显著。 (1)该神经通路对于肿瘤生长的调节________(填“属于”或“不属于”)反射。此通路中,作为传入神经的是________神经。将该通路中迷走神经失活获得图1结果,可推知该神经通路________(填“促进”或“抑制”)肿瘤生长。 (2)推测上述神经通路最终需通过免疫细胞影响肿瘤生长,研究人员在不同小鼠中分别清除T细胞和巨噬细胞,获得图2结果。 I.神经失活时:巨噬细胞抑制肿瘤生长,依据是⑥组肿瘤相对面积显著大于②组肿瘤相对面积;T细胞也抑制了肿瘤生长,依据是________。结合所学知识,巨噬细胞可能发挥________作用活化辅助性T细胞,通过一系列作用最终活化细胞毒性T细胞杀伤肿瘤。 Ⅱ.神经正常时:巨噬细胞促进肿瘤生长,依据是________。进一步研究发现交感神经末梢释放去甲肾上腺素,作用于巨噬细胞可调节精氨酸酶1基因的表达。精氨酸酶1能分解精氨酸,而精氨酸是T细胞活化的必需营养物质。综合以上信息,该神经通路影响肿瘤生长的机制为:
答案
(1) (2) ①. ④组肿瘤相对面积显著大于②组肿瘤相对面积 ②. 抗原呈递(吞噬处理并呈递抗原) ③. ⑤组肿瘤相对面积显著小于①组肿瘤相对面积机制 ④. A:升高;B:抑制
解析
反射的发生依赖完整的反射弧,题干中该通路具备完整反射弧的五部分(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器),因此属于反射;通路中感受器之后的迷走神经负责将兴奋传入神经中枢(脑干),因此迷走神经是传入神经。 由图1可知,迷走神经失活后,肿瘤相对面积显著减小,说明该神经通路可促进肿瘤生长。 I.如果T细胞抑制肿瘤生长,那么清除T细胞后肿瘤生长会加剧,肿瘤面积增大。神经失活条件下,②组是未清除T细胞的对照组,④组是清除T细胞的实验组,实验结果显示④组肿瘤相对面积显著大于②组,因此可证明T细胞抑制肿瘤生长。 特异性免疫中,巨噬细胞的功能是吞噬处理抗原,并将抗原呈递给辅助性T细胞,使其活化。 II.如果神经正常时巨噬细胞促进肿瘤生长,那么清除巨噬细胞后肿瘤生长受抑制,肿瘤面积减小。神经正常条件下,①组是未清除巨噬细胞的对照组,⑤组是清除巨噬细胞的实验组,实验结果显示⑤组肿瘤相对面积显著小于①组,可证明巨噬细胞促进肿瘤生长。 结合题干信息推导机制:该通路最终促进肿瘤生长,交感神经释放去甲肾上腺素作用于巨噬细胞后,会使精氨酸酶1表达量升高(“A”填升高),精氨酸酶分解精氨酸增多,肿瘤微环境中精氨酸(T细胞活化的必需物质)减少,因此抑制T细胞活化(“B”填抑制),T细胞无法有效杀伤肿瘤细胞,最终促进肿瘤生长。