2025年大學(xué)《神經(jīng)科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——神經(jīng)科學(xué)與組織工程學(xué)的跨學(xué)科研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不是組織工程應(yīng)用于神經(jīng)修復(fù)的主要目標(biāo)？A.替代失去的神經(jīng)元B.修復(fù)受損的神經(jīng)通路C.提供營(yíng)養(yǎng)支持促進(jìn)再生D.模擬天然的神經(jīng)微環(huán)境2.在構(gòu)建神經(jīng)組織工程支架時(shí)，以下哪種材料最常被用作模擬神經(jīng)軸突穿越的基質(zhì)？A.硬脂酸B.聚己內(nèi)酯（PCL）C.淀粉D.膠原蛋白3.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）家族中，對(duì)感覺(jué)神經(jīng)元和部分運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元具有關(guān)鍵支持作用的是？A.BDNF(腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)B.GDNF(膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)C.NT-3(神經(jīng)生長(zhǎng)因子-3)D.CNTF(睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)4.脊髓損傷后，利用組織工程策略進(jìn)行修復(fù)時(shí)，構(gòu)建的神經(jīng)導(dǎo)管主要的功能是？A.直接再生神經(jīng)元B.牽引遠(yuǎn)端神經(jīng)根生長(zhǎng)C.生產(chǎn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子D.完全替代受損的脊髓結(jié)構(gòu)5.下列哪種細(xì)胞類(lèi)型最不常被用作神經(jīng)組織工程的種子細(xì)胞？A.神經(jīng)干細(xì)胞B.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞C.成纖維細(xì)胞D.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）6.3D生物打印技術(shù)在神經(jīng)組織工程中的主要優(yōu)勢(shì)不包括？A.精確控制細(xì)胞和材料的分布B.快速構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.低成本大規(guī)模生產(chǎn)D.模擬體內(nèi)組織的三維形態(tài)7.在體外構(gòu)建“神經(jīng)器官芯片”模型的主要目的是？A.生產(chǎn)神經(jīng)遞質(zhì)B.研究神經(jīng)元單獨(dú)功能C.模擬神經(jīng)與血管的相互作用D.直接替代體內(nèi)器官8.對(duì)于帕金森病這種神經(jīng)退行性疾病，組織工程策略可能的應(yīng)用方向是？A.構(gòu)建人工心臟B.種植多巴胺能神經(jīng)元替代丟失的神經(jīng)元C.修復(fù)骨折D.直接清除α-突觸核蛋白9.使用干細(xì)胞（如iPSCs）進(jìn)行神經(jīng)修復(fù)研究時(shí)，一個(gè)核心的倫理關(guān)切是？A.干細(xì)胞來(lái)源的獲取難度B.異體移植可能引發(fā)的免疫排斥C.干細(xì)胞去分化或腫瘤形成的風(fēng)險(xiǎn)D.研究成本過(guò)高10.組織工程修復(fù)神經(jīng)損傷時(shí)，血管化面臨的主要挑戰(zhàn)是？A.如何精確控制血管直徑B.如何確保新生血管與神經(jīng)軸突同步生長(zhǎng)和匹配C.如何避免血管過(guò)度增生D.血管生成所需生長(zhǎng)因子的成本過(guò)高二、名詞解釋?zhuān)款}3分，共15分）1.神經(jīng)干細(xì)胞（NeuralStemCells）2.細(xì)胞外基質(zhì)（ExtracellularMatrix,ECM）3.神經(jīng)再生（NerveRegeneration）4.器官芯片（Organ-on-a-Chip）5.生物相容性（Biocompatibility）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述神經(jīng)組織工程支架需要具備的哪些基本特性。2.神經(jīng)干細(xì)胞與普通成纖維細(xì)胞在用于構(gòu)建神經(jīng)組織工程物時(shí)，各有什么優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)？3.簡(jiǎn)述利用組織工程方法修復(fù)脊髓損傷可能面臨的生物學(xué)挑戰(zhàn)。4.簡(jiǎn)述生長(zhǎng)因子在神經(jīng)組織工程中的作用機(jī)制。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述干細(xì)胞技術(shù)為神經(jīng)退行性疾病的治療帶來(lái)了哪些潛在希望，以及當(dāng)前面臨的主要科學(xué)和倫理挑戰(zhàn)。2.比較分析三種不同的神經(jīng)組織工程修復(fù)策略（如神經(jīng)導(dǎo)管、細(xì)胞移植、生物支架+細(xì)胞）在修復(fù)特定神經(jīng)損傷（如周?chē)窠?jīng)損傷或腦卒中）時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。3.結(jié)合當(dāng)前研究進(jìn)展，探討神經(jīng)科學(xué)與組織工程學(xué)交叉領(lǐng)域未來(lái)可能的重要發(fā)展方向。---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.A4.B5.C6.C7.C8.B9.B10.B解析思路：考察對(duì)組織工程基本概念、關(guān)鍵技術(shù)、重要因子及應(yīng)用的掌握。第1題，組織工程旨在修復(fù)和再生，而非直接替代神經(jīng)元。第2題，PCL是常用的可降解合成聚合物，具有良好的機(jī)械性能和生物相容性，常用于3D打印支架。第3題，BDNF對(duì)多種神經(jīng)元有支持作用。第4題，神經(jīng)導(dǎo)管主要提供物理引導(dǎo)通路。第5題，成纖維細(xì)胞通常不具備分化為神經(jīng)元的能力。第6題，3D打印成本相對(duì)較高。第7題，器官芯片旨在模擬器官微環(huán)境功能。第8題，干細(xì)胞可分化為多巴胺能神經(jīng)元。第9題，iPSCs來(lái)源的倫理問(wèn)題是其核心關(guān)切。第10題，神經(jīng)再生需要與血管同步進(jìn)行，是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。解析思路：考察對(duì)神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)（NGF）、組織工程應(yīng)用（脊髓損傷）、支架材料（PCL）、干細(xì)胞（iPSCs）和核心挑戰(zhàn)（血管化）的理解。解析思路：考察對(duì)生長(zhǎng)因子作用、干細(xì)胞特性、神經(jīng)修復(fù)挑戰(zhàn)和支架特性的掌握。二、名詞解釋1.神經(jīng)干細(xì)胞（NeuralStemCells）：存在于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)中的多能或多潛能細(xì)胞，具有自我更新能力和分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞的能力。解析思路：定義需包含來(lái)源、關(guān)鍵特性（自我更新、多向分化潛能）。2.細(xì)胞外基質(zhì)（ExtracellularMatrix,ECM）：由細(xì)胞分泌的、填充在細(xì)胞之間的物質(zhì)，提供結(jié)構(gòu)支撐、調(diào)節(jié)細(xì)胞行為（如遷移、分化、存活），并構(gòu)成細(xì)胞賴(lài)以生存的微環(huán)境。解析思路：定義需包含組成、位置、功能（結(jié)構(gòu)支撐、微環(huán)境調(diào)節(jié)、影響細(xì)胞行為）。3.神經(jīng)再生（NerveRegeneration）：受損的神經(jīng)纖維或神經(jīng)元經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，修復(fù)損傷，恢復(fù)結(jié)構(gòu)和功能的能力。解析思路：定義需包含對(duì)象（神經(jīng)纖維/神經(jīng)元）、過(guò)程（生物學(xué)過(guò)程）和結(jié)果（修復(fù)損傷、恢復(fù)結(jié)構(gòu)和功能）。4.器官芯片（Organ-on-a-Chip）：利用微流控技術(shù)和組織工程技術(shù)，在體外構(gòu)建能夠模擬真實(shí)器官部分功能的人工微環(huán)境系統(tǒng)，用于藥物篩選、疾病建模等。解析思路：定義需包含技術(shù)基礎(chǔ)（微流控、組織工程）、結(jié)構(gòu)形式（微環(huán)境系統(tǒng)）、模擬對(duì)象（器官功能）和應(yīng)用（藥物篩選、疾病建模）。5.生物相容性（Biocompatibility）：植入或應(yīng)用于體內(nèi)的材料，在與生物體相互作用時(shí)，不會(huì)引起嚴(yán)重的免疫原性反應(yīng)、毒性反應(yīng)或植入失敗，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。解析思路：定義需包含對(duì)象（植入或應(yīng)用于體內(nèi)的材料）、要求（無(wú)嚴(yán)重免疫/毒性反應(yīng)、無(wú)植入失敗、長(zhǎng)期穩(wěn)定）。三、簡(jiǎn)答題1.神經(jīng)組織工程支架需要具備的特性：良好的生物相容性（無(wú)毒性、無(wú)免疫排斥）、適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和柔韌性（模擬神經(jīng)組織力學(xué)環(huán)境）、可降解性（隨組織再生逐漸消失）、合適的孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑（利于細(xì)胞黏附、增殖、遷移及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物交換）、一定的生物活性（可負(fù)載或釋放生長(zhǎng)因子等促進(jìn)神經(jīng)再生）、易于加工成型性。解析思路：需從生物學(xué)（相容性、活性）、材料學(xué)（力學(xué)、降解性）和結(jié)構(gòu)功能（孔隙）等多個(gè)維度回答支架應(yīng)具備的關(guān)鍵特性。2.神經(jīng)干細(xì)胞優(yōu)勢(shì)：具有分化潛能，可分化為神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞等，可用于構(gòu)建具有功能的神經(jīng)組織替代物；來(lái)源相對(duì)豐富（如臍帶、腦組織、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）；可能減少免疫排斥（自體或經(jīng)過(guò)基因修飾）。劣勢(shì)：獲取和培養(yǎng)相對(duì)復(fù)雜；增殖潛能和分化效率可能受影響；存在安全性風(fēng)險(xiǎn)（如去分化、腫瘤形成）；倫理問(wèn)題（若使用胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）。解析思路：需分別闡述神經(jīng)干細(xì)胞相比普通成纖維細(xì)胞在構(gòu)建組織工程物時(shí)的優(yōu)點(diǎn)（分化潛能、來(lái)源、免疫）和缺點(diǎn)（獲取培養(yǎng)、安全性、倫理）。3.利用組織工程方法修復(fù)脊髓損傷可能面臨的生物學(xué)挑戰(zhàn)：如何精確引導(dǎo)長(zhǎng)距離軸突再生穿過(guò)損傷間隙；如何克服損傷部位復(fù)雜的炎癥環(huán)境和抑制性膠質(zhì)瘢痕；如何確保移植的種子細(xì)胞存活、存活定位于正確位置并分化為功能性神經(jīng)元或支持細(xì)胞；如何實(shí)現(xiàn)有效的血管化以提供營(yíng)養(yǎng)支持；如何精確控制修復(fù)組織的形態(tài)和功能，使其與宿主組織良好整合。解析思路：需列舉組織工程修復(fù)脊髓損傷時(shí)在引導(dǎo)軸突、克服抑制環(huán)境、細(xì)胞存活分化、血管化、組織整合等方面面臨的主要生物學(xué)難題。4.生長(zhǎng)因子在神經(jīng)組織工程中的作用機(jī)制：作為信號(hào)分子，通過(guò)與靶細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新、增殖、分化和命運(yùn)決定；促進(jìn)神經(jīng)元的存活、軸突生長(zhǎng)和突觸形成；刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，促進(jìn)組織血管化；調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，影響神經(jīng)再生微環(huán)境。解析思路：需從信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞行為調(diào)控（增殖分化命運(yùn)）、神經(jīng)再生（存活生長(zhǎng)突觸）、血管生成、炎癥調(diào)節(jié)等多個(gè)方面說(shuō)明生長(zhǎng)因子的作用機(jī)制。四、論述題1.干細(xì)胞技術(shù)為神經(jīng)退行性疾病治療帶來(lái)希望：干細(xì)胞（特別是多能干細(xì)胞如iPSCs）具有分化為各類(lèi)神經(jīng)細(xì)胞（如神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞）的巨大潛力，可用于構(gòu)建疾病相關(guān)細(xì)胞模型以研究發(fā)病機(jī)制；可通過(guò)基因編輯技術(shù)修正干細(xì)胞中的致病基因，用于基因治療；自體iPSCs可避免免疫排斥，提高治療安全性；理論上可提供細(xì)胞替代療法，直接補(bǔ)充丟失或功能缺陷的神經(jīng)元，恢復(fù)部分神經(jīng)功能。當(dāng)前面臨的科學(xué)挑戰(zhàn)：如何高效、定向、安全地將干細(xì)胞分化為所需類(lèi)型的、功能正常的神經(jīng)元；如何確保移植的干細(xì)胞在體內(nèi)存活、歸巢到正確位置并整合到現(xiàn)有神經(jīng)回路中；如何控制移植細(xì)胞的數(shù)量和防止其過(guò)度增殖或形成腫瘤；如何克服大腦微環(huán)境對(duì)移植細(xì)胞的抑制和排斥。當(dāng)前面臨的倫理挑戰(zhàn)：涉及胚胎干細(xì)胞的來(lái)源和利用存在倫理爭(zhēng)議；iPSCs的制備和臨床應(yīng)用需嚴(yán)格監(jiān)管；治療過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)（如腫瘤、免疫反應(yīng)）的告知和知情同意；治療費(fèi)用高昂可能導(dǎo)致新的社會(huì)不公。解析思路：需分兩部分論述。第一部分闡述干細(xì)胞技術(shù)（特別是iPSCs）在治療神經(jīng)退行性疾病方面的巨大潛力（細(xì)胞模型、基因治療、細(xì)胞替代）。第二部分分別深入探討科學(xué)層面（分化效率與質(zhì)量、體內(nèi)存活整合、安全性）和倫理層面（胚胎干細(xì)胞爭(zhēng)議、iPSCs監(jiān)管、知情同意、社會(huì)公平）面臨的挑戰(zhàn)。2.比較分析不同神經(jīng)組織工程修復(fù)策略的優(yōu)缺點(diǎn)：神經(jīng)導(dǎo)管：優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)相對(duì)成熟、操作簡(jiǎn)便、可引導(dǎo)神經(jīng)再生跨越較小間隙、可用于臨床實(shí)踐（如周?chē)窠?jīng)損傷）。缺點(diǎn)是通常只能提供物理引導(dǎo)，缺乏細(xì)胞和生物活性因子支持，可能導(dǎo)致再生神經(jīng)纖維直徑較細(xì)、功能恢復(fù)不理想，對(duì)于長(zhǎng)距離或嚴(yán)重?fù)p傷效果有限。細(xì)胞移植：優(yōu)點(diǎn)是可提供具有活性的細(xì)胞成分，可能促進(jìn)更復(fù)雜的組織形成和功能恢復(fù)，理論上可修復(fù)更廣泛區(qū)域的損傷。缺點(diǎn)是細(xì)胞來(lái)源和制備（如干細(xì)胞分化）復(fù)雜，存在免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)（異體移植），細(xì)胞存活和歸巢是主要挑戰(zhàn)，如何確保細(xì)胞在正確位置發(fā)揮作用難以精確控制。生物支架+細(xì)胞：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合了物理支架的引導(dǎo)支持和細(xì)胞提供的生物活性，理論上可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支持和功能促進(jìn)的協(xié)同效應(yīng)，是研究最廣泛的方向。缺點(diǎn)是支架設(shè)計(jì)和細(xì)胞選擇組合復(fù)雜，需要優(yōu)化材料、孔隙結(jié)構(gòu)、細(xì)胞類(lèi)型和密度、以及可能需要的生長(zhǎng)因子負(fù)載，成本較高，臨床轉(zhuǎn)化仍需大量研究。解析思路：需針對(duì)三種策略（神經(jīng)導(dǎo)管、細(xì)胞移植、生物支架+細(xì)胞）分別列出其核心原理，并逐一比較其各自的優(yōu)勢(shì)和局限性，特別是針對(duì)特定神經(jīng)損傷（如周?chē)窠?jīng)損傷或腦卒中）的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。3.神經(jīng)科學(xué)與組織工程學(xué)交叉領(lǐng)域未來(lái)可能的重要發(fā)展方向：開(kāi)發(fā)更智能、仿生的生物支架，能夠響應(yīng)生理信號(hào)調(diào)節(jié)細(xì)胞行為或藥物釋放；利用先進(jìn)制造技術(shù)（如4D打印、3D生物打?。┲圃炀哂袆?dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的組織工程產(chǎn)品；深入理解神經(jīng)-血管-免