2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——細(xì)胞因子在心血管疾病中的作用研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種細(xì)胞因子主要由活化巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，在早期炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用？A.IL-4B.IL-10C.TNF-αD.TGF-β2.細(xì)胞因子與其受體結(jié)合后，激活的信號通路不包含以下哪一項？A.JAK/STATB.MAPK/ERKC.NotchD.PI3K/Akt3.在動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定和破裂過程中，起主要促進作用的是：A.抗炎細(xì)胞因子IL-10B.免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子IL-4C.強烈促炎細(xì)胞因子IL-1β和TNF-αD.抑制平滑肌細(xì)胞增生的細(xì)胞因子4.下列哪種疾病與細(xì)胞因子IL-6水平持續(xù)升高密切相關(guān)？A.系統(tǒng)性紅斑狼瘡B.高血壓C.心力衰竭D.糖尿病腎病5.血管緊張素II（AngII）能誘導(dǎo)產(chǎn)生多種促炎細(xì)胞因子，其信號通路中不直接涉及：A.AT1受體B.MAPK通路C.NF-κB通路D.JAK/STAT通路6.腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的主要機制不涉及：A.激活Caspase家族B.抑制Bcl-2表達(dá)C.活化NF-κB促進抗凋亡因子表達(dá)D.直接破壞細(xì)胞膜完整性7.心肌梗死后期，心室重構(gòu)的發(fā)生與發(fā)展中，下列細(xì)胞因子可能起促進作用的是：A.IL-10B.TGF-βC.IL-7D.IL-138.靶向抑制細(xì)胞因子（如TNF-α）治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的常用策略是：A.促進細(xì)胞因子轉(zhuǎn)化B.競爭性結(jié)合細(xì)胞因子受體C.直接誘導(dǎo)產(chǎn)生更多抗炎細(xì)胞因子D.阻斷細(xì)胞因子合成基因表達(dá)9.在化學(xué)生物學(xué)研究中，研究細(xì)胞因子在心血管疾病中作用常用的技術(shù)不包含：A.ELISA檢測細(xì)胞因子濃度B.基因敲除小鼠模型C.表面等離子共振分析蛋白質(zhì)相互作用D.質(zhì)譜分析細(xì)胞代謝產(chǎn)物10.下列關(guān)于細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)在心血管疾病中作用的描述，錯誤的是：A.不同細(xì)胞因子之間存在復(fù)雜的相互作用B.細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)失衡是疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵C.單一細(xì)胞因子可獨立決定疾病結(jié)局D.細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)調(diào)節(jié)和自我穩(wěn)態(tài)維持能力二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.細(xì)胞因子通過與細(xì)胞膜上的______結(jié)合來啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。2.白細(xì)胞介素-1（IL-1）家族成員主要由______和______產(chǎn)生。3.動脈粥樣硬化斑塊纖維帽的破裂通常與______細(xì)胞因子水平升高有關(guān)。4.干擾素-γ（IFN-γ）是重要的______細(xì)胞因子，在心血管炎癥中發(fā)揮促炎作用。5.細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的______蛋白家族是許多信號通路的共同下游效應(yīng)分子。6.心力衰竭時，心室重構(gòu)涉及心肌細(xì)胞凋亡、肥大和______等病理過程，常受多種細(xì)胞因子調(diào)控。7.靶向細(xì)胞因子治療面臨的挑戰(zhàn)之一是______效應(yīng)和______問題。8.化學(xué)生物學(xué)研究揭示了細(xì)胞因子與其受體相互作用具有高度的______性。9.除了經(jīng)典的促炎細(xì)胞因子，一些細(xì)胞因子如______也參與心血管疾病的免疫調(diào)節(jié)和修復(fù)過程。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請用簡潔的語言解釋下列名詞）1.細(xì)胞因子風(fēng)暴2.JAK/STAT信號通路3.血管生成4.中和抗體四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的主要信號通路及其關(guān)鍵分子。2.簡述細(xì)胞因子在動脈粥樣硬化斑塊從穩(wěn)定到不穩(wěn)定轉(zhuǎn)變過程中的作用機制。3.簡述心力衰竭時，細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)如何促進心室重構(gòu)。4.簡述利用化學(xué)生物學(xué)方法研究細(xì)胞因子在心血管疾病中作用的基本思路。五、論述題（每題7分，共14分。請結(jié)合所學(xué)知識，深入分析和闡述下列問題）1.論述IL-6在心血管疾病中的雙重作用及其潛在的治療干預(yù)靶點。2.結(jié)合研究實例，論述靶向細(xì)胞因子治療心血管疾病面臨的挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.A6.C7.B8.B9.D10.C二、填空題1.細(xì)胞因子受體2.巨噬細(xì)胞，成纖維細(xì)胞3.IL-1β,TNF-α4.促炎5.STAT6.纖維化7.免疫原性，藥物脫靶8.特異性9.TGF-β三、名詞解釋1.細(xì)胞因子風(fēng)暴：指在感染或損傷等病理情況下，機體內(nèi)多種細(xì)胞因子（特別是促炎細(xì)胞因子）被過度、快速地產(chǎn)生和釋放，導(dǎo)致嚴(yán)重的全身性炎癥反應(yīng)，可能引發(fā)組織損傷、器官功能衰竭等危重狀況。2.JAK/STAT信號通路：一種重要的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。細(xì)胞因子等配體與受體結(jié)合后，激活細(xì)胞膜上的JAK激酶，JAK磷酸化受體，受體再磷酸化下游的STAT蛋白，磷酸化的STAT蛋白二聚化并轉(zhuǎn)入細(xì)胞核，調(diào)控基因表達(dá)。3.血管生成：指從已存在的血管網(wǎng)絡(luò)中新生出毛細(xì)血管的過程。在心血管疾病中，血管生成對組織修復(fù)和側(cè)支循環(huán)建立有重要意義，但也與腫瘤生長和動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管形成有關(guān)。4.中和抗體：一種能夠特異性結(jié)合并抑制細(xì)胞因子與其受體結(jié)合或阻斷其生物活性的抗體。常用于科研實驗中檢測細(xì)胞因子活性或用于治療中降低過量細(xì)胞因子的致病作用。四、簡答題1.腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的主要信號通路包括：*TNFR1通路：TNF-α與TNFR1結(jié)合，通過形成“死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物”（DISC）激活含死亡結(jié)構(gòu)域（DD）的適配蛋白（如TRADD），進而激活上游激酶RIPK1，RIPK1可招募NF-κB誘導(dǎo)蛋白（NIK）形成NIK復(fù)合物，最終激活NF-κB通路，促進促炎細(xì)胞因子、粘附分子等基因表達(dá)。同時，DISC也可招募FADD和Caspase-8，啟動內(nèi)在凋亡通路。*TNFR2通路：TNF-α與TNFR2結(jié)合，主要通過激活JAK/STAT信號通路，特別是STAT3通路，促進細(xì)胞因子和細(xì)胞生長相關(guān)基因的表達(dá)。關(guān)鍵分子包括TNF-α,TNFR1,TNFR2,TRADD,RIPK1,NIK,NF-κB亞基（如p65,p50），JAK，STAT蛋白（特別是STAT3）。2.細(xì)胞因子在動脈粥樣硬化斑塊從不穩(wěn)定到不穩(wěn)定轉(zhuǎn)變過程中的作用機制：*斑塊內(nèi)炎癥加?。郝匝装Y是動脈粥樣硬化的核心特征。巨噬細(xì)胞在斑塊內(nèi)浸潤、活化并釋放大量促炎細(xì)胞因子（如IL-1β,TNF-α,IL-6），這些細(xì)胞因子進一步招募更多炎癥細(xì)胞，并刺激斑塊內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的表達(dá)和活性。*纖維帽破壞：MMPs（特別是MMP-9,MMP-2）能降解纖維帽的主要結(jié)構(gòu)成分——膠原蛋白和彈性蛋白，削弱纖維帽的機械強度和完整性。*斑塊內(nèi)出血：炎癥和MMPs活性增加還可能導(dǎo)致斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬脂質(zhì)后形成泡沫細(xì)胞，部分泡沫細(xì)胞壞死崩解，引發(fā)斑塊內(nèi)出血，血液進入壞死核心，使斑塊體積迅速增大，進一步壓迫管腔。*血栓形成：斑塊破裂或糜爛后，暴露的斑塊內(nèi)壞死物質(zhì)和膠原纖維激活凝血系統(tǒng)，形成血栓。血栓脫落可導(dǎo)致下游血管栓塞，引發(fā)急性心血管事件（如心肌梗死）。綜上，促炎細(xì)胞因子通過驅(qū)動斑塊內(nèi)炎癥、促進MMPs表達(dá)、破壞纖維帽結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定和破裂。3.心力衰竭時，細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)促進心室重構(gòu)的主要機制：*心肌細(xì)胞凋亡：心力衰竭時，心肌缺血再灌注損傷、氧化應(yīng)激等會誘導(dǎo)表達(dá)凋亡相關(guān)細(xì)胞因子（如TNF-α,FasL），激活心肌細(xì)胞凋亡通路，導(dǎo)致心肌細(xì)胞數(shù)量減少。*心肌細(xì)胞肥大：細(xì)胞因子（如ANGII誘導(dǎo)的TGF-β1,ET-1,IL-6）可直接或間接刺激心肌細(xì)胞肥大，雖然短期內(nèi)可代償性增加心室收縮力，但長期過度肥大會導(dǎo)致心室壁增厚、順應(yīng)性下降，最終加重心力衰竭。*心肌纖維化：心力衰竭過程中，多種細(xì)胞因子（如TGF-β1,CTGF,IL-1β）作用于心肌成纖維細(xì)胞，促使其增殖、遷移和膠原合成增加，導(dǎo)致心室壁和間質(zhì)纖維化。纖維化使心室僵硬度增加，順應(yīng)性進一步下降，加劇心臟負(fù)擔(dān)。*神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)激活：細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)與RAAS系統(tǒng)和交感神經(jīng)系統(tǒng)相互作用，相互促進，形成惡性循環(huán)，進一步加劇心肌損傷和心室重構(gòu)。4.利用化學(xué)生物學(xué)方法研究細(xì)胞因子在心血管疾病中作用的基本思路：*分子識別與相互作用分析：利用生物化學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)（如表面等離子共振、蛋白質(zhì)組學(xué)、酵母雙雜交、免疫共沉淀），研究細(xì)胞因子與其受體、信號通路關(guān)鍵蛋白以及下游效應(yīng)分子之間的相互作用模式和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。*信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制解析：通過基因敲除/過表達(dá)、CRISPR/Cas9基因編輯、化學(xué)遺傳學(xué)（如使用小分子抑制劑或激活劑）等技術(shù)，解析細(xì)胞因子信號通路的激活、放大、傳導(dǎo)和調(diào)控機制，以及不同通路間的交叉對話。*功能驗證與機制闡明：在細(xì)胞模型（原代細(xì)胞、細(xì)胞系）和動物模型（基因工程小鼠、豬等）中，利用上述技術(shù)（包括藥物干預(yù)、基因操作），通過體外和體內(nèi)實驗，驗證細(xì)胞因子在心血管疾病發(fā)生發(fā)展中的具體作用，并結(jié)合分子生物學(xué)、生物化學(xué)、形態(tài)學(xué)等多方面手段，深入闡明其作用機制。*藥物設(shè)計與開發(fā)：基于對細(xì)胞因子及其相關(guān)通路作用機制的理解，利用化學(xué)生物學(xué)和藥物化學(xué)方法，設(shè)計并篩選靶向細(xì)胞因子（如小分子抑制劑、中和抗體、細(xì)胞因子模擬物或拮抗劑），開發(fā)用于心血管疾病治療的新藥。五、論述題1.IL-6在心血管疾病中的雙重作用及其潛在的治療干預(yù)靶點：*促炎作用：IL-6是一種重要的促炎細(xì)胞因子，在心血管疾?。ㄈ鐒用}粥樣硬化、心肌梗死、心力衰竭）的早期炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。它可誘導(dǎo)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞活化，產(chǎn)生其他促炎細(xì)胞因子（如TNF-α,IL-1β），加劇血管壁炎癥；促進內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粘附分子和促凝物質(zhì)，促進白細(xì)胞粘附和血栓形成；刺激平滑肌細(xì)胞增殖和遷移，參與血管重塑。*促血管生成與組織修復(fù)作用：IL-6也具有促血管生成和免疫調(diào)節(jié)/組織修復(fù)功能。它可刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和管腔形成，對缺血性心臟病和傷口愈合有益。在某些情況下，IL-6作為“應(yīng)急反應(yīng)”信號，有助于啟動修復(fù)過程。IL-6還參與調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，平衡Th1/Th2反應(yīng)。*潛在的治療干預(yù)靶點：由于IL-6在心血管疾病中的復(fù)雜作用，其已成為重要的治療靶點。潛在干預(yù)策略包括：*抑制IL-6信號通路：開發(fā)IL-6受體（sIL-6R）拮抗劑（如托珠單抗Tocilizumab）或IL-6本身抗體，阻斷其與膜受體或可溶性受體結(jié)合，廣泛用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，并在心力衰竭等心血管疾病中顯示出療效潛力。*靶向JAK/STAT通路：開發(fā)JAK抑制劑，阻斷IL-6下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，是另一種策略。*利用IL-6的“好”方面：在特定疾病階段或與特定藥物聯(lián)用，可能需要謹(jǐn)慎調(diào)控IL-6水平，避免過度抑制。挑戰(zhàn)在于精確調(diào)控IL-6的水平，避免因過度抑制導(dǎo)致免疫抑制或不良后果。研究表明，IL-6水平與心血管疾病風(fēng)險呈“U”型或“J”型關(guān)系，提示可能存在一個“窗口期”或最佳治療范圍。2.結(jié)合研究實例，論述靶向細(xì)胞因子治療心血管疾病面臨的挑戰(zhàn)以及可能的解決方案：*挑戰(zhàn)：*細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性：細(xì)胞因子之間存在復(fù)雜的相互作用和動態(tài)平衡，單一靶點干預(yù)可能效果有限或引發(fā)其他不良反應(yīng)。例如，抑制某一種促炎細(xì)胞因子可能上調(diào)另一種，或?qū)е孪掠涡盘柾反鷥斝约せ睢?免疫原性問題：對于大分子藥物（如中和抗體），機體可能產(chǎn)生免疫反應(yīng)，導(dǎo)致藥物中和活性下降甚至引發(fā)自身免疫問題。例如，早期使用的抗TNF-α抗體就曾報道過免疫原性相關(guān)的不良事件。*藥物脫靶效應(yīng)：藥物可能結(jié)合到非目標(biāo)細(xì)胞或受體，或存在組織分布不均，導(dǎo)致療效不佳或產(chǎn)生非預(yù)期的副作用。*給藥途徑與生物利用度：許多細(xì)胞因子廣泛分布于全身，特別是可溶性細(xì)胞因子，全身給藥難以達(dá)到有效濃度，且易被代謝，生物利用度低?？贵w等大分子藥物通常需要注射給藥。*疾病異質(zhì)性：不同患者對細(xì)胞因子治療的反應(yīng)存在差異，尋找預(yù)測療效的生物標(biāo)志物是巨大挑戰(zhàn)。*可能的解決方案：*多靶點聯(lián)合治療：針對細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點或多個相關(guān)靶點進行聯(lián)合干預(yù)，可能獲得更優(yōu)療效。例如，同時抑制IL-1和TNF-α。*開發(fā)新型靶向藥物：如使用人源化或嵌合抗體、雙特異性抗體（同時結(jié)合細(xì)胞因子與受體或細(xì)胞）、可降解抗體、小分子激動劑/拮抗劑、核酸藥物（siRNA或ASO下調(diào)細(xì)胞因子表達(dá)）等，提高特異性、降低免疫原性或改善藥代動力學(xué)。*局部或靶向給藥策略：如利用微球、納米載體將藥物遞送至病灶部位（如動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)），提高局部濃度，減少全身副作用。*個體化治療：通過生物標(biāo)志物（如基因型、蛋白質(zhì)