2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——生物技術(shù)對(duì)腦卒中和腦損傷的修復(fù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種腦卒中主要是由于腦動(dòng)脈突然供血中斷引起的？A.出血性腦卒中B.蛛網(wǎng)膜下腔出血C.缺血性腦卒中D.腦震蕩2.在腦損傷修復(fù)中，間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）相比于神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）的主要優(yōu)勢(shì)之一是？A.更強(qiáng)的分化成神經(jīng)元的能力B.更容易在體內(nèi)歸巢到損傷部位C.更強(qiáng)的免疫抑制功能D.來(lái)源更受限3.用于遞送治療性基因的載體被稱為？A.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子B.基因槍C.基因載體D.干細(xì)胞移植4.血腦屏障（BBB）的存在主要阻止了什么物質(zhì)通過(guò)？A.大分子蛋白質(zhì)B.小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)C.氧氣D.病毒載體5.促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活和生長(zhǎng)的蛋白質(zhì)是？A.TGF-βB.NGFC.FGFD.IL-1β6.以下哪項(xiàng)技術(shù)不屬于組織工程在神經(jīng)修復(fù)中的應(yīng)用范疇？A.神經(jīng)干細(xì)胞移植B.生物支架引導(dǎo)神經(jīng)再生C.基因治療D.血管化策略促進(jìn)組織修復(fù)7.能夠促進(jìn)血管生成的生長(zhǎng)因子是？A.NGFB.GDNFC.VEGFD.BDNF8.利用納米材料作為藥物或基因的載體，其主要優(yōu)勢(shì)可能包括？A.提高生物相容性B.增加遞送效率C.降低免疫原性D.以上都是9.腦損傷后，神經(jīng)再生面臨的主要障礙之一是？A.缺乏合適的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)B.環(huán)境不利于神經(jīng)軸突生長(zhǎng)C.神經(jīng)元過(guò)度凋亡D.以上都是10.目前神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）用于治療腦卒中面臨的主要挑戰(zhàn)是？A.成本過(guò)高B.容易引起免疫反應(yīng)C.難以通過(guò)血腦屏障D.以上都是二、填空題（每空1分，共15分）1.腦卒中根據(jù)病因主要分為_(kāi)_____性腦卒中和______性腦卒中。2.能夠在特定微環(huán)境中分化為多種細(xì)胞類型，包括神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞是______。3.基因治療中，將外源基因?qū)氚屑?xì)胞的技術(shù)稱為_(kāi)_____。4.血腦屏障（BBB）主要由毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞和______構(gòu)成。5.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）主要由______等神經(jīng)元合成。6.組織工程中，用于支持細(xì)胞生長(zhǎng)和引導(dǎo)組織再生的三維結(jié)構(gòu)稱為_(kāi)_____。7.利用生物材料模擬或改善受損組織功能，促進(jìn)修復(fù)的過(guò)程稱為_(kāi)_____。8.干細(xì)胞移植到腦損傷部位后，除了分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞外，還可能通過(guò)______發(fā)揮修復(fù)作用。9.促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移，形成新生血管的因子是______。10.干細(xì)胞治療或基因治療在臨床應(yīng)用中需要考慮的重要倫理問(wèn)題是______和______。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.神經(jīng)干細(xì)胞（NeuralStemCells,NSCs）2.間充質(zhì)干細(xì)胞（MesenchymalStemCells,MSCs）3.血管生成（Angiogenesis）4.組織工程（TissueEngineering）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述缺血性腦卒中的主要病理生理過(guò)程。2.簡(jiǎn)述干細(xì)胞移植治療腦損傷的潛在機(jī)制。3.簡(jiǎn)述基因治療用于腦卒中修復(fù)可能涉及的關(guān)鍵步驟。4.簡(jiǎn)述血腦屏障（BBB）在腦損傷修復(fù)中的雙重作用。五、論述題（每題13分，共26分）1.論述神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）或間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）中的一種在腦卒中修復(fù)中的應(yīng)用潛力、作用機(jī)制以及當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。2.選擇一種具體的生物技術(shù)（如基因治療、組織工程、神經(jīng)調(diào)控等），詳細(xì)論述其在腦損傷修復(fù)中的應(yīng)用前景、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)以及未來(lái)可能的發(fā)展方向。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.A5.B6.C7.C8.D9.D10.D二、填空題1.缺血，出血2.多能干細(xì)胞（或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）3.基因轉(zhuǎn)導(dǎo)（或基因轉(zhuǎn)移）4.星形膠質(zhì)細(xì)胞5.感覺(jué)神經(jīng)元6.生物支架（或細(xì)胞外基質(zhì)支架）7.再生醫(yī)學(xué)8.免疫調(diào)節(jié)9.VEGF（血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子）10.知情同意，資源公平三、名詞解釋1.神經(jīng)干細(xì)胞（NeuralStemCells,NSCs）：存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)特定區(qū)域（如腦室亞ventricularzone,SVZ；室管膜下區(qū)subventricularzone,SVZ；腦紋區(qū)紋狀體subgranularzone,SGZ）的一類具有自我更新能力和多向分化潛能的細(xì)胞，能夠分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。2.間充質(zhì)干細(xì)胞（MesenchymalStemCells,MSCs）：來(lái)源于骨髓、脂肪、臍帶等多種組織的一類多能干細(xì)胞，具有自我更新、多向分化的潛能，并能分泌多種生物活性因子，具有免疫調(diào)節(jié)和促組織修復(fù)能力。在腦卒中修復(fù)中，MSCs可通過(guò)分化替代損傷神經(jīng)元、提供神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持、調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境等發(fā)揮作用。3.血管生成（Angiogenesis）：指從現(xiàn)有血管網(wǎng)絡(luò)中新生出新的毛細(xì)血管的過(guò)程。在腦損傷修復(fù)中，血管生成對(duì)于提供受損組織所需的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、清除代謝廢物至關(guān)重要。4.組織工程（TissueEngineering）：一個(gè)涉及工程學(xué)和生命科學(xué)的交叉學(xué)科領(lǐng)域，旨在通過(guò)結(jié)合細(xì)胞、生物材料和生物活性因子，構(gòu)建具有特定功能的組織或器官替代物，以修復(fù)、替換或再生受損組織。四、簡(jiǎn)答題1.缺血性腦卒中的主要病理生理過(guò)程：主要由腦動(dòng)脈（通常是大型動(dòng)脈或中小動(dòng)脈）粥樣硬化、血栓形成或栓塞導(dǎo)致血管腔狹窄或完全阻塞，引起腦組織缺血、缺氧。缺血導(dǎo)致神經(jīng)元能量代謝障礙，細(xì)胞膜離子泵功能失代償，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣超載、興奮性毒性、氧化應(yīng)激、血腦屏障破壞和神經(jīng)元凋亡/壞死。同時(shí)，缺血誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和血腫形成也會(huì)加重腦損傷。2.干細(xì)胞移植治療腦損傷的潛在機(jī)制：①替代修復(fù)：移植的干細(xì)胞（如NSCs、MSCs）在移植微環(huán)境中存活、增殖，并分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞或少突膠質(zhì)細(xì)胞，部分取代受損或死亡的神經(jīng)細(xì)胞，重建部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。②神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持：干細(xì)胞能夠分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（如GDNF、BDNF、NGF、CNTF等），為存活神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)支持，促進(jìn)其存活、增殖和分化。③免疫調(diào)節(jié)：MSCs等能夠分泌免疫抑制因子（如TGF-β、IL-10），抑制移植區(qū)域的過(guò)度炎癥反應(yīng)，減少對(duì)殘存神經(jīng)組織的二次損傷。④血管生成：部分干細(xì)胞（尤其是MSCs）能分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等，促進(jìn)受損區(qū)域血管再生，改善局部血供。3.基因治療用于腦卒中修復(fù)可能涉及的關(guān)鍵步驟：①篩選和鑒定有效的治療基因：如神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF、BDNF等）基因、神經(jīng)保護(hù)基因（如Bcl-2）、促血管生成基因（如VEGF）等。②選擇合適的基因載體：將治療基因有效遞送到腦內(nèi)目標(biāo)細(xì)胞或組織的載體，如病毒載體（腺相關(guān)病毒AAV、慢病毒LV等）或非病毒載體（脂質(zhì)體、殼聚糖、DNA納米粒等）。③開(kāi)發(fā)有效的基因遞送方法：將載體和基因復(fù)合物通過(guò)直接注射、電穿孔、基因槍、經(jīng)血腦屏障遞送系統(tǒng)等方式引入腦內(nèi)或外周循環(huán)。④評(píng)估基因治療的療效和安全性：在動(dòng)物模型或臨床試驗(yàn)中，觀察基因治療對(duì)卒中后神經(jīng)功能恢復(fù)的影響，并監(jiān)測(cè)潛在的免疫原性、細(xì)胞毒性等副作用。4.血腦屏障（BBB）在腦損傷修復(fù)中的雙重作用：①保護(hù)作用：BBB作為一道物理屏障，能有效阻止血液中的有害物質(zhì)（如細(xì)菌、毒素、大分子炎性介質(zhì)）進(jìn)入腦組織，維持腦內(nèi)穩(wěn)定的微環(huán)境，保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受全身性感染和毒素的侵害，對(duì)維持正常腦功能至關(guān)重要。②阻礙作用：BBB的完整性及其相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)（如血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞上的P-糖蛋白等）也會(huì)限制外源性治療藥物（包括許多神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、藥物分子）進(jìn)入腦組織，導(dǎo)致腦內(nèi)藥物濃度低，影響了治療效果。因此，在腦損傷修復(fù)中，一方面需要維持BBB的完整性以避免有害物質(zhì)入侵；另一方面，在需要治療干預(yù)時(shí)，又可能需要考慮如何策略性地開(kāi)放或調(diào)節(jié)BBB以提高藥物遞送效率。五、論述題1.以間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）為例，論述其在腦卒中修復(fù)中的應(yīng)用潛力、作用機(jī)制以及當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。應(yīng)用潛力：MSCs因其易于獲?。ㄈ绻撬?、脂肪、臍帶）、強(qiáng)大的增殖能力、多向分化潛能（尤其在特定誘導(dǎo)下可分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞）、以及顯著的免疫調(diào)節(jié)能力，在腦卒中修復(fù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。研究表明，MSCs移植后能夠遷移到損傷部位，部分分化為神經(jīng)元樣、astrocyte樣和oligodendrocyte樣細(xì)胞，有助于神經(jīng)結(jié)構(gòu)的重建和功能的恢復(fù)。更重要的是，MSCs能夠分泌多種生物活性因子（如TGF-β、IL-10、GDNF、BDNF、VEGF等），這些因子不僅能促進(jìn)存活神經(jīng)元、減少炎癥反應(yīng)、抑制細(xì)胞凋亡，還能刺激血管生成，改善局部微環(huán)境，從而協(xié)同促進(jìn)腦卒中后的功能恢復(fù)。作用機(jī)制：MSCs在腦卒中修復(fù)中的作用機(jī)制復(fù)雜多樣，主要包括：①替代修復(fù)：部分MSCs能在損傷微環(huán)境中分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞或少突膠質(zhì)細(xì)胞，直接補(bǔ)充缺失的神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞，重建部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。②神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持：MSCs分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，如GDNF、BDNF等，保護(hù)存活神經(jīng)元免受缺血損傷，促進(jìn)其存活、增殖和軸突再生。③免疫調(diào)節(jié)：MSCs通過(guò)分泌TGF-β、IL-10等免疫抑制因子，抑制小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的過(guò)度活化，減少炎性細(xì)胞因子的釋放，從而抑制有害的炎癥反應(yīng)，減輕對(duì)神經(jīng)組織的二次損傷。④血管生成：MSCs分泌VEGF等促血管生成因子，促進(jìn)受損區(qū)域的新生血管形成，改善局部血供，為神經(jīng)組織的修復(fù)提供必要的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。⑤清除凋亡細(xì)胞：MSCs可能通過(guò)吞噬作用清除損傷區(qū)域死亡的細(xì)胞，減少炎癥因子的進(jìn)一步釋放。當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)：盡管MSCs在腦卒中修復(fù)中顯示出巨大潛力，但其臨床轉(zhuǎn)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)：①移植后的歸巢效率低：如何提高大量移植的MSCs有效遷移到腦損傷核心區(qū)域的效率是一個(gè)難題。②分化和功能不確定性：盡管MSCs具有分化潛能，但其分化效率和獲得的細(xì)胞類型、功能是否穩(wěn)定可靠，以及能否有效整合到現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，仍存在不確定性。③免疫原性問(wèn)題：雖然MSCs具有免疫調(diào)節(jié)能力，但異體移植時(shí)仍可能引發(fā)一定的免疫排斥反應(yīng)，影響其長(zhǎng)期存活和治療效果。④移植劑量和最佳時(shí)機(jī)：確定最佳的細(xì)胞移植劑量、移植途徑和時(shí)機(jī)，以達(dá)到最佳治療效果，尚需更多臨床研究明確。⑤安全性問(wèn)題：需要長(zhǎng)期隨訪以評(píng)估MSCs移植的長(zhǎng)期安全性，如是否可能形成腫瘤等。⑥成本高，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)難：MSCs的體外分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增和質(zhì)控需要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和較高的成本，如何實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)以滿足臨床需求也是一大挑戰(zhàn)。2.選擇基因治療，詳細(xì)論述其在腦卒中修復(fù)中的應(yīng)用前景、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)以及未來(lái)可能的發(fā)展方向。應(yīng)用前景：基因治療旨在通過(guò)將外源基因?qū)肽X內(nèi)或外周，以糾正或補(bǔ)償腦卒中后缺陷的基因功能，從而達(dá)到治療目的。其應(yīng)用前景主要在于：①神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持：將神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（如GDNF、BDNF、NGF）基因?qū)肽X內(nèi)受損區(qū)域或相關(guān)神經(jīng)通路，持續(xù)表達(dá)這些因子，為存活神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)支持，促進(jìn)其存活、功能恢復(fù)和突觸重塑。②神經(jīng)保護(hù)：將具有神經(jīng)保護(hù)作用的基因（如Bcl-2、HSP70、NOS等）導(dǎo)入腦內(nèi)，增強(qiáng)神經(jīng)元對(duì)缺血缺氧等損傷因素的抵抗力，減少神經(jīng)元死亡。③促血管生成：將血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）基因?qū)肽X卒中區(qū)域，促進(jìn)新生血管形成，改善局部血供。④干預(yù)炎癥反應(yīng)：導(dǎo)入能夠調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的基因（如IL-10、TGF-β），抑制卒中后的過(guò)度炎癥反應(yīng)。⑤基因編輯：利用CRISPR/Cas9等基因編輯技術(shù)，直接修復(fù)與卒中易感性或卒中后恢復(fù)相關(guān)的致病基因突變?；蛑委熅哂邪邢蛐詮?qiáng)、作用持久等優(yōu)點(diǎn)，有望為腦卒中提供新的治療策略，尤其是在藥物治療效果有限或缺乏的情況下。關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：基因治療涉及多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：①目標(biāo)基因的選擇：根據(jù)腦卒中的病理生理機(jī)制，選擇具有治療潛力的基因，如上述的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、神經(jīng)保護(hù)基因、促血管生成基因等。②基因載體的構(gòu)建與選擇：基因載體是運(yùn)送治療基因進(jìn)入靶細(xì)胞的有效工具。病毒載體（如腺相關(guān)病毒AAV、慢病毒LV）轉(zhuǎn)導(dǎo)效率高，但可能存在免疫原性或插入突變風(fēng)險(xiǎn)；非病毒載體（如脂質(zhì)體、納米粒、質(zhì)粒DNA）相對(duì)安全，但轉(zhuǎn)導(dǎo)效率通常較低。需要根據(jù)治療目標(biāo)、遞送途徑、安全性要求等因素選擇合適的載體。③基因遞送方法：將基因載體和基因復(fù)合物有效遞送到腦內(nèi)目標(biāo)區(qū)域（如缺血核心區(qū)、梗死周邊區(qū)、相關(guān)腦區(qū)）的方法至關(guān)重要。常用方法包括直接腦內(nèi)注射、經(jīng)血腦屏障遞送技術(shù)（如碘化油乳化、聚焦超聲聯(lián)合微泡、受體介導(dǎo)遞送等）、外周靜脈注射等。④基因表達(dá)調(diào)控：設(shè)計(jì)合適的啟動(dòng)子或調(diào)控元件，確保治療基因在正確的時(shí)空表達(dá)，達(dá)到最佳治療效果并減少潛在風(fēng)險(xiǎn)。⑤安全性和有效性評(píng)估：在動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)中，嚴(yán)格評(píng)估基因治療產(chǎn)品的安全性（如免疫原性、細(xì)胞毒性、致癌性）和治療效果（如神經(jīng)功能改善、梗死體積縮小等）。未來(lái)可能的發(fā)展方向：①多基因聯(lián)合治療：針對(duì)腦卒中復(fù)雜的病理生理過(guò)程，未來(lái)可能將多個(gè)相關(guān)基因聯(lián)合遞送，協(xié)同發(fā)揮治療作用。②組織特異性表達(dá)：利用組織特異性啟動(dòng)子，使治療基因僅在特定細(xì)胞類型（如神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞）中