长期压力往往引起情绪失调甚至产生焦虑,同时免疫功能有所降低。为探究免疫系统与长期压力导致焦虑之间的关系,我国科研人员以小鼠为实验动物展开一系列实验研究,以揭示长期压力导致焦虑的机制,并为开发缓解焦虑药物提供理论依据。
实验一:科研人员以野生型小鼠(WT)和T细胞发育阻滞的突变体小鼠(RagI-1-)为实验对象,进行“压力—焦虑”电击模拟实验[小鼠放置室内2分钟后,进行足部电击刺激(ES),连续8天,每天5次,每次3秒,共120秒,以模拟长期压力],然后将小鼠置于“旷场”装置中,用跟踪仪器跟踪记录小鼠在旷场中的活动轨迹,电击模拟实验及结果如图1所示。

(注:黑色线条表示小鼠活动轨迹,虚线框代表中心区域)
(1)对对照组小鼠进行的处理是:不进行足部电击刺激不进行足部电击刺激(NT)。
(2)WT小鼠在经受ES处理后很快表现出焦虑。其具体行为表现为 b、cb、c。
a.活动能力增强,愿意运动
b.活动能力减弱,运动意愿减弱
c.身处“旷场”时常常贴着墙边打转
d.身处“旷场”时频繁穿越中心区域
(3)实验结果显示,RagI-1-小鼠经ES处理后 不表现不表现(填“表现”或“不表现”)出焦虑。由此表明,长期压力导致焦虑与免疫系统的T细胞有关。
实验二:为进一步探究长期压力导致焦虑与哪种T细胞有关,从下列选项中选取所需实验材料和操作,完善两个实验组的方案。
实验材料和操作:
a.WT
b.RagI-1-
c.NT处理
d.ES处理
e.静脉注射抗CD4+T细胞抗体f.静脉注射抗CD8+T细胞抗体
(注:①CD4+T细胞属于辅助性T细胞,CD8+T细胞属于细胞毒性T细胞。②抗T细胞抗体能特异性破坏相应T细胞。)
实验方案(填写相应字母):
(4)实验组1:aa→ee→dd→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
(5)实验组2:aa→ff→dd→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
科研人员的研究结果表明:在长期压力导致焦虑的过程中起关键作用的是CD4+T细胞。
实验三:科研人员采集ES处理的WT体内的CD4+T细胞,用显微镜观察细胞的形态结构,发现细胞膜受损,绝大多数线粒体高度破碎。
科研人员进一步分别检测ES处理的WT、代谢紊乱非焦虑模型小鼠(TKO)的CD4+T细胞内线粒体代谢产物变化,以及不同处理的WT血清中的相关代谢产物含量,结果如图2所示。
(6)已有研究表明,杏仁核在产生恐惧和持续焦虑中起着关键作用。结合实验一、二、三分析,长期压力引起焦虑的机制可能是 CD4+T线粒体中产生大量黄嘌呤,细胞膜受损,线粒体破碎,黄嘌呤释放到细胞外,(血清中黄嘌呤含量显著增加)通过血液循环运输至大脑(并与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合)CD4+T线粒体中产生大量黄嘌呤,细胞膜受损,线粒体破碎,黄嘌呤释放到细胞外,(血清中黄嘌呤含量显著增加)通过血液循环运输至大脑(并与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合)。

(7)基于以上研究,拟开发用于缓解焦虑的药物,请提出一个可行性思路:抑制CD4+T细胞合成黄嘌呤;减少CD4+T细胞分泌黄嘌呤;阻止黄嘌呤与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合抑制CD4+T细胞合成黄嘌呤;减少CD4+T细胞分泌黄嘌呤;阻止黄嘌呤与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合。
【考点】体液免疫和细胞免疫的协调配合.
【答案】不进行足部电击刺激;b、c;不表现;a;e;d;a;f;d;CD4+T线粒体中产生大量黄嘌呤,细胞膜受损,线粒体破碎,黄嘌呤释放到细胞外,(血清中黄嘌呤含量显著增加)通过血液循环运输至大脑(并与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合);抑制CD4+T细胞合成黄嘌呤;减少CD4+T细胞分泌黄嘌呤;阻止黄嘌呤与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合
【解答】
【点评】
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