造血干細胞(HSC)在骨髓中產(chǎn)生,可分化和發(fā)育為血細胞和免疫細胞。當受到某些細胞因子刺激后,骨髓中的HSC釋放到外周血中,此過程稱為HSC動員。收集外周血中的HSC,可用于干細胞移植及血液疾病治療。
(1)圖1表示HSC動員的機制。由圖可知,粒細胞集落刺激因子(G-CSF)刺激骨髓中的傷害性感受神經(jīng)元,促進神經(jīng)纖維末梢
突觸小泡與突觸前膜融合
突觸小泡與突觸前膜融合
,CGRP作為一種信息分子作用于 HSC細胞膜上的受體
HSC細胞膜上的受體
,促進HSC遷移至血管中。
(2)研究人員用RTX藥劑使小鼠的傷害性感受神經(jīng)元失活,未處理的神經(jīng)元為對照組,實驗處理及檢測結果如下表所示。
組別 |
注射物質 |
CGRP相對量 |
外周血中HSC的相對量 |
RTX組 |
溶劑 |
Ⅴ |
0 |
Ⅳ |
RTX組 |
CGRP |
6 |
Ⅲ |
對照組 |
溶劑 |
6 |
Ⅱ |
對照組 |
CGRP |
15 |
Ⅰ |
表中實驗結果支持了圖1中的過程,請完善表格,Ⅴ處注射
G-CSF
G-CSF
刺激小鼠,Ⅰ~Ⅳ處數(shù)據(jù)依次為
20、10、10、3
20、10、10、3
(選填數(shù)字“3、10、10、20”)。
(3)R蛋白是HSC上受體的組分之一。為研究HSC動員對骨髓造血的影響,研究人員以野生型小鼠及敲除編碼R蛋白基因的小鼠為實驗材料,實驗處理及檢測結果如圖2、3所示。
①圖2結果表明
R蛋白是受體響應CGRP信號所必須的
R蛋白是受體響應CGRP信號所必須的
。
②圖3顯示,
無論是否注射G-CSF,以及是否有R基因的表達產(chǎn)物,單位體積骨髓中HSC存儲數(shù)量基本不變
無論是否注射G-CSF,以及是否有R基因的表達產(chǎn)物,單位體積骨髓中HSC存儲數(shù)量基本不變
,由此可知,HSC動員對骨髓中HSC的存儲量無影響。
③綜合圖2和圖3實驗數(shù)據(jù)可知,G-CSF刺激后,野生型小鼠體內HSC總量明顯高于敲除組,推測原因是
HSC遷移至外周血導致骨髓中HSC增殖,維持骨髓中HSC的儲存量,從而使體內HSC總量增加
HSC遷移至外周血導致骨髓中HSC增殖,維持骨髓中HSC的儲存量,從而使體內HSC總量增加
。
(4)辣椒中富含辣椒素,辣椒素也可作用于傷害性感覺神經(jīng)元。請?zhí)峁嶒炈悸?,探究其能否增強由G-CSF刺激引起的造血干細胞動員并預期可能的結果
給野生型小鼠分別喂食含辣椒素的辛辣食物組(甲組)及普通食物組(乙組),檢測并比較兩組小鼠體內CGRP含量,若甲組CGRP含量大于乙組,則說明辣椒素能增強造血干細胞動員;若甲組CGRP含量等于或小于乙組,則說明辣椒素不能增強造血干細胞動員
給野生型小鼠分別喂食含辣椒素的辛辣食物組(甲組)及普通食物組(乙組),檢測并比較兩組小鼠體內CGRP含量,若甲組CGRP含量大于乙組,則說明辣椒素能增強造血干細胞動員;若甲組CGRP含量等于或小于乙組,則說明辣椒素不能增強造血干細胞動員
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