2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——細胞生物技術(shù)在器官移植中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在器官移植中，利用患者自身細胞誘導(dǎo)多能干細胞（iPSCs），再將其定向分化為所需器官細胞，這種技術(shù)的核心優(yōu)勢在于？A.緩解免疫排斥反應(yīng)B.克服供體器官短缺問題C.繞過倫理爭議D.降低手術(shù)風(fēng)險2.下列哪種免疫細胞在誘導(dǎo)免疫耐受、抑制移植物排斥反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用？A.輔助性T細胞（Th1）B.細胞毒性T細胞（Tc1）C.調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）D.B細胞3.異種移植（Xenotransplantation）面臨的主要免疫挑戰(zhàn)來自于？A.受體自身的免疫系統(tǒng)對異種抗原的攻擊B.同種異體間的次要組織相容性抗原差異C.移植物內(nèi)源性病毒對宿主的影響D.以上都是4.利用患者外周血單個核細胞（PBMCs）分離、擴增并回輸調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）治療移植物排斥反應(yīng)，其主要作用機制是？A.直接殺傷被移植器官的致敏T細胞B.促進B細胞產(chǎn)生大量抗體封閉免疫應(yīng)答C.誘導(dǎo)免疫耐受，抑制受體免疫系統(tǒng)對移植物的攻擊D.破壞受體的主要組織相容性復(fù)合體（MHC）5.組織工程中，種子細胞與生物材料支架相結(jié)合的目的是？A.僅用于細胞的體外擴增B.僅用于提供移植器官的形態(tài)支撐C.共同構(gòu)建具有特定結(jié)構(gòu)和功能的組織替代物D.防止細胞在移植后發(fā)生凋亡6.基因編輯技術(shù)如CRISPR/Cas9在器官移植中的應(yīng)用潛力之一是？A.用于體外大規(guī)模生產(chǎn)供體器官B.對異種移植的供體動物基因組進行編輯，降低免疫原性C.直接治療受體器官移植后的功能衰竭D.促進受體免疫系統(tǒng)的再生7.移植后發(fā)生細胞因子風(fēng)暴的主要原因是？A.免疫抑制劑使用不當(dāng)B.感染或移植物損傷引發(fā)的過度炎癥反應(yīng)C.iPSC分化細胞的免疫不成熟D.基因編輯過程中引入的脫靶效應(yīng)8.下列哪項不屬于細胞治療在器官移植領(lǐng)域應(yīng)用的倫理考量？A.細胞來源的合法性與倫理性B.治療效果的長期不確定性和潛在風(fēng)險C.治療費用高昂帶來的公平性問題D.患者對移植器官來源的知情權(quán)9.干細胞移植在器官修復(fù)與再生中的主要優(yōu)勢在于？A.可以直接替代所有受損的細胞B.能夠分化為多種細胞類型，修復(fù)受損組織C.可以永久性地解決供體器官短缺問題D.具有天然的免疫逃避能力10.評估一種細胞生物技術(shù)在器官移植中應(yīng)用前景時，需要綜合考慮的因素不包括？A.技術(shù)的成熟度和安全性B.治療效果的顯著性和持久性C.成本效益分析D.該技術(shù)在其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用情況二、填空題（每空1分，共10分）1.細胞粘附分子（CAMs）在移植器官的免疫識別和__________過程中起著關(guān)鍵作用。2.利用患者自身的誘導(dǎo)多能干細胞（iPSCs）分化為所需器官細胞，旨在解決__________問題，并可能減少__________。3.調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）通過多種機制抑制免疫應(yīng)答，其中__________是其在移植物耐受中的核心功能之一。4.組織工程是指利用__________、__________和生物材料等手段，構(gòu)建具有特定功能的組織替代物的學(xué)科。5.基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9在異種移植中的應(yīng)用研究方向包括降低供體動物的__________抗原和__________傳播風(fēng)險。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.細胞治療（CellTherapy）2.免疫耐受（ImmuneTolerance）3.異種移植（Xenotransplantation）4.干細胞衍生器官（StemCell-DerivedOrgan）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述T細胞介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)的基本過程。2.簡述iPSC技術(shù)用于構(gòu)建異種移植模型的潛在原理與主要挑戰(zhàn)。3.簡述細胞因子在調(diào)節(jié)移植物排斥反應(yīng)中的雙重作用。4.簡述組織工程在器官移植領(lǐng)域面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述細胞生物技術(shù)（如細胞治療、干細胞技術(shù)）在解決器官移植供體短缺問題上的潛力和局限性。2.試述在應(yīng)用細胞生物技術(shù)進行器官移植相關(guān)研究時，必須考慮的倫理問題及其應(yīng)對策略。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.D4.C5.C6.B7.B8.D9.B10.D二、填空題1.免疫排斥2.供體器官短缺；免疫排斥3.調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答4.種子細胞；生物材料5.MHC；病毒三、名詞解釋1.細胞治療（CellTherapy）：指通過體外制備或修飾特定的細胞，并回輸給患者，以治療疾病或改善機體功能的一種治療手段。在器官移植領(lǐng)域，主要指利用細胞替代、修復(fù)或調(diào)控免疫應(yīng)答以促進移植物存活。2.免疫耐受（ImmuneTolerance）：指免疫系統(tǒng)對特定抗原（如移植器官）喪失或降低免疫應(yīng)答的狀態(tài)。誘導(dǎo)免疫耐受是防止移植物排斥反應(yīng)的關(guān)鍵策略。3.異種移植（Xenotransplantation）：指將一個物種的器官或組織移植到另一個物種體內(nèi)的手術(shù)。其主要挑戰(zhàn)是強烈的免疫排斥和潛在的疾病傳播風(fēng)險。4.干細胞衍生器官（StemCell-DerivedOrgan）：指利用干細胞（如胚胎干細胞ESCs、誘導(dǎo)多能干細胞iPSCs）在體外經(jīng)過誘導(dǎo)分化、組織工程等手段構(gòu)建的三維器官結(jié)構(gòu)或具有功能的器官替代物。四、簡答題1.T細胞介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)的基本過程：*識別階段：患者體內(nèi)的T細胞（主要是CD8+細胞毒性T細胞和CD4+輔助性T細胞）識別移植器官中來自供體的主要組織相容性復(fù)合體（MHC）抗原（異種反應(yīng)）或次要組織相容性抗原（同種異體反應(yīng)）。*激活階段：被抗原呈遞細胞（如樹突狀細胞）捕獲并呈遞MHC抗原的T細胞被激活，需要共刺激信號（如MHC-II類分子呈遞的抗原需與CD4+T細胞結(jié)合，以及共刺激分子如B7與CD28的結(jié)合）。*效應(yīng)階段：激活的T細胞增殖、分化。CD8+T細胞直接殺傷表達供體MHC抗原的移植器官細胞；CD4+T細胞通過產(chǎn)生細胞因子（如IFN-γ,TNF-α）或直接接觸輔助CD8+T細胞發(fā)揮作用，共同促進排斥反應(yīng)。*組織損傷階段：T細胞攻擊導(dǎo)致移植器官炎癥、損傷和功能障礙。2.iPSC技術(shù)用于構(gòu)建異種移植模型的潛在原理與主要挑戰(zhàn)：*原理：從患者（受體）體內(nèi)獲取細胞（如皮膚細胞），通過誘導(dǎo)重編程技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為iPSCs。iPSCs具有多能性，可以分化為多種細胞類型，包括構(gòu)成器官所需的多種細胞。理論上，利用患者自身的iPSCs分化出的細胞構(gòu)建的器官移植給患者，可以避免或減輕免疫排斥反應(yīng)，因為來源細胞與受體基因型相同或高度相似。同時，可以對iPSCs進行基因編輯（如敲除或修改MHC基因），降低供體動物（如豬）的免疫原性，用于異種移植。*挑戰(zhàn)：包括iPSCs的誘導(dǎo)效率、安全性（如致瘤風(fēng)險）、分化效率和純度、構(gòu)建復(fù)雜器官的難度、倫理問題、成本高昂以及iPSC分化細胞的長期功能和免疫特性等。3.細胞因子在調(diào)節(jié)移植物排斥反應(yīng)中的雙重作用：*促排斥作用：某些細胞因子如TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6等在急性排斥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，它們能激活免疫細胞，促進炎癥反應(yīng)，直接損傷移植器官。*抗排斥/促耐受作用：另一些細胞因子如IL-10、TGF-β、IL-4等具有免疫抑制或免疫調(diào)節(jié)作用，它們能抑制Th1型細胞活化，促進Treg細胞生成，抑制炎癥反應(yīng)，有助于誘導(dǎo)或維持免疫耐受，防止移植物排斥。4.組織工程在器官移植領(lǐng)域面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)：*血管化：為構(gòu)建的組織提供充足的血液供應(yīng)是最大的挑戰(zhàn)，以確保細胞的存活、營養(yǎng)供應(yīng)和廢物清除。*細胞來源與擴增：獲取足夠數(shù)量、高質(zhì)量、無污染且易于控制的種子細胞仍然困難。*生物材料設(shè)計：需要設(shè)計具有合適的力學(xué)性能、生物相容性、降解速率和可生物降解性的三維支架材料，以支持細胞生長和組織形成。*組織構(gòu)建的復(fù)雜性與異質(zhì)性：復(fù)雜器官（如肝、心）的結(jié)構(gòu)和功能高度復(fù)雜，如何在體外精確復(fù)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)、細胞組成和功能單位是巨大挑戰(zhàn)。*免疫排斥：即使使用自體細胞或經(jīng)過處理的細胞/組織，仍可能面臨免疫排斥問題。*規(guī)?；a(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn)化：將實驗室成果轉(zhuǎn)化為可用于臨床的、可重復(fù)、安全的標(biāo)準(zhǔn)化的組織替代品面臨諸多技術(shù)和管理難題。五、論述題1.論述細胞生物技術(shù)（如細胞治療、干細胞技術(shù)）在解決器官移植供體短缺問題上的潛力和局限性：*潛力：*細胞治療：Treg細胞治療、NK細胞治療等可以改善移植物存活，減少排斥需求；細胞療法可能用于修復(fù)受損器官，延緩功能衰竭，減少對完全移植的需求。*干細胞技術(shù)：ESCs和iPSCs具有多能性，可用于分化為各種器官細胞，構(gòu)建組織工程替代物或再生移植器官。理論上，可利用患者自身干細胞避免免疫排斥。*異種移植：利用基因編輯技術(shù)修飾供體動物（如豬）的基因組，使其器官更適合人類移植，有望大幅增加供體來源。*干細胞衍生器官：長期目標(biāo)是直接“打印”或培養(yǎng)出功能齊全的人類器官，從根本上解決供體短缺問題。*局限性：*技術(shù)成熟度：細胞治療和干細胞療法的療效、安全性、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、長期隨訪等仍需大量研究驗證。*倫理問題：ESCs來源涉及倫理爭議；細胞治療產(chǎn)品的監(jiān)管和安全性評估面臨挑戰(zhàn)。*異種移植風(fēng)險：MHC不匹配、免疫抑制需求、病毒跨種傳播等風(fēng)險難以完全消除。*成本與可及性：目前這些技術(shù)成本高昂，難以在短期內(nèi)實現(xiàn)廣泛普及，可能加劇醫(yī)療不平等。*生物學(xué)復(fù)雜性：構(gòu)建具有全部功能的復(fù)雜器官（如心臟、大腦）生物學(xué)難度極大，遠未實現(xiàn)。*免疫耐受誘導(dǎo)：實現(xiàn)穩(wěn)定、持久的免疫耐受仍是巨大挑戰(zhàn)，多數(shù)依賴長期免疫抑制，副作用顯著。2.試述在應(yīng)用細胞生物技術(shù)進行器官移植相關(guān)研究時，必須考慮的倫理問題及其應(yīng)對策略：*倫理問題：*干細胞來源的倫理：尤其是胚胎干細胞（ESCs），其來源涉及破壞胚胎，引發(fā)關(guān)于生命起點、胚胎權(quán)利的倫理爭議。*知情同意：患者在接受細胞治療等新療法時，需充分了解其潛在風(fēng)險、獲益、替代方案及長期隨訪要求，確保其自主選擇權(quán)得到尊重。*公平與可及性：這些前沿技術(shù)可能非常昂貴，導(dǎo)致只有少數(shù)富人能負擔(dān)得起，可能加劇社會不公。全球范圍內(nèi)可能出現(xiàn)資源分配不均。*安全性評估：新的細胞療法（如iPSC分化細胞、基因編輯細胞）可能存在未知風(fēng)險（如致瘤性、免疫反應(yīng)、脫靶效應(yīng)），需進行嚴(yán)格、長期的safety驗證。*異種移植的倫理與風(fēng)險：修改人類基因或植入異種器官可能帶來未知后果，涉及“扮演上帝”的倫理考量，以及潛在的公共衛(wèi)生風(fēng)險（如動物病毒傳播）。*研究對象的權(quán)益保護：在臨床試驗和研究中，必須保護受試者的生命健康權(quán)、隱私權(quán)等。*動物福利：在異種移植研究中，用于提供器官或細胞的動物福利需得到保障。*應(yīng)對策略：*建立倫理審查委員會（IRB/REC）：對相關(guān)研究方案進行嚴(yán)格倫理審查，確保研究符合倫理規(guī)范，保護受試者權(quán)益。*制定明確的法律法規(guī)和指導(dǎo)原則：政府和監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)出臺相關(guān)法規(guī)，規(guī)范干細胞研究、細胞治療產(chǎn)品開發(fā)、異種移植等活動的開展。*加強公眾教育和溝通：提