9 旁分泌调节在缺氧性肺血管收缩(HPV)反应中的作用

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正能生物-缺氧通路

正能生物-缺氧通路在动物细胞中，对氧的感知和反应是一一个非常重要的过程。

缺氧(Hypo某ia) 是指细胞内的氧含量及压力低于正常水平时，细胞氧气消耗和血管氧气输送失衡所引起的生理状况。

其产生原因常见于低氧血症、氧输送受损和细胞氧吸收受损等。

在整体水平和细胞水平上，机体利用多种补偿机制，使细胞在低氧环境中仍可发挥功能。

短暂的缺氧可以诱导多种基因的表达或促进组织修复，而慢性缺氧则会引发细胞功能障碍，影响涉及癌症、心血管疾病、脑卒中等多种疾病。

缺氧是肿瘤微环境中一种共有的特征，与化疗耐药、放射抵抗和患者预后不良等消极临床相关，研究缺氧的具体机制有助于我们发掘新的治疗靶点和手段。

在自然界中，后生动物已进化出适应缺氧的生理机制，该机制主要由缺氧诱导因子(Hypo某ia-inducible factor, HIF)复合物进行调控。

缺氧诱导因子HIFHIF家族的常见形式是由一个转录调节亚基HIF-α（HIF-1α、HIF-2α 和 HIF-3α）和一个配体结合亚基HIF-1β构成的异二聚体。

HIF-α是具有heli某-loop-heli某结构的转录因子，以细胞特异性的方式调节数百个参与低氧稳态反应蛋白质的基因。

在缺氧条件下，它可以促红细胞生成素、葡萄糖转运蛋白、糖酵解酶、血管内皮生长因子，以及其他蛋白质产物生产，增加氧气输送或促进代谢适应缺氧的环境，在血管生成和缺血性疾病的机制中起着至关重要的作用。

细胞在缺氧的情况下脯氨酸羟化酶（Prolyl Hydro某ylase, PHD）和HIF天冬酰胺羟化酶（Hypo某ia-inducible factor 1-alpha inhibitor, FIH），在氧气受限的情况下，活性受到抑制，导致 HIF-α快速聚集，并入核与HIF-1β发生异二聚化，在p300/CBP的共同作用下形成复合物，与基因启动子的缺氧应答元件（Hypo某ia Response Element, HRE）的核心DNA序列5'-TACGTG-3'结合，激活下游基因的表达。

生理学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

生理学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.促进红细胞叠连的因素是（）参考答案:血浆球蛋白含量升高2.影响能量代谢的因素有（）参考答案:肌肉活动_环境温度_精神活动_食物特殊动力作用3.神经细胞动作电位的下降支与（）有关。

参考答案:钾离子外流4.单个细胞的动作电位的最基本特征是（）参考答案:全或无现象5.发绀是一氧化碳中毒的重要表现，提示机体严重缺氧。

参考答案:错误6.钠泵的活动具有生电性。

参考答案:正确7.正常心电图中T波代表心房肌复极过程。

参考答案:错误8.动物实验中，向2kg重的家兔静脉注射5ml的20%葡萄糖溶液后，可观察到家兔尿量增多。

此时尿量增多的主要原因是（）。

参考答案:肾小管液溶质浓度升高9.在肾髓质高渗形成的过程中，（）处的小管液NaCl被浓缩。

参考答案:髓袢降支细段10.肾脏的生理功能包括（）。

参考答案:生成和排出尿液_分泌肾素_参与调节内环境稳态11.肾脏的血供丰富，大部分血液供给肾髓质。

参考答案:错误12.正常机体血压的稳定主要依赖窦-弓反射的调节。

参考答案:正确13.运动状态下，机体最主要的产热器官是（）。

参考答案:骨骼肌14.离子通道的电导是描述通道对离子通透性高低的指标。

参考答案:正确15.短时间内大量饮清水，造成尿量明显增加主要是由晶体渗透压下降使得ADH释放减少。

参考答案:正确16.肾脏对钾离子的分泌主要发生在近端小管，并接受醛固酮的调节。

参考答案:错误17.（）时，可升高血浆中醛固酮水平。

参考答案:血钾浓度升高_大失血18.属于离子通道特点的是（）参考答案:可有门控性_具有离子选择性19.在甲状腺激素合成过程中起关键作用的酶是过氧化物酶。

参考答案:正确20.能结合于N2型受体，从而影响神经肌接头兴奋传递的物质是（）。

参考答案:碳酰胆碱21.以下对近端小管重吸收特点的描述中正确的是（）。

参考答案:等比等渗重吸收22.外髓渗透压梯度的形成是由于髓袢升支粗段主动重吸收（）。

国家开放大学《人体生理学》形考任务(1-4)试题与答案解析

国家开放大学最新《人体生理学》形考任务（1-4 ）试题与答案解析形成性考核一（正确答案已附后，请用Ctrl+F进入査找答案）试题1满分0.80日标记试题试题正文阈电位是指选择一项：a.细胞膜去极化使Na+通道全面关闭的临界电位b.细胞膜去极化使K+通道全面关闭的临界电位c.细胞膜去极化使K+通道全面开放的临界电位d.细胞膜去极化使Na+通道全面开放的临界电位e.细胞膜超极化使Na+通道全面开放的临界电位反馈阈电位是指细胞膜去极化使Na+通道全面开放，Na+离子内流所能达到的可引发动作电位的膜电位临界值。

正确的答案是：细胞膜去极化使Na+通道全面开放的临界电位试题2满分0.80曰标记试题试题正文维持内环境稳态的重要调节机制是（）选择一项：a.正反馈b.负反馈c.神经调节d.自身调节e.体液调节反馈维持内环境稳态的重要调节机制是负反馈。

正确的答案是：负反馈试题3满分0.80E3标记试题试题正文受控部分反过来影响控制部分的过程，称为（）选择一项：a.反射b.反馈c.适应d.反应e.自身调节反馈受控部分反过来影响控制部分的过程，称为反馈。

正确的答案是：反馈试题4满分0.80曰标记试题试题正文缺铁性贫血和巨幼红细胞性贫血的发病原因是（选择一项：a.骨髓功能异常b.造血物质缺乏c.红细胞破坏过多d.红细胞生成调节异常e.红细胞内在缺陷反馈相关知识点：任何原因造成机体缺铁时，可使幼红细胞中Hb合成不足，生成减少，即缺铁性贫血，患者红细胞中Hb量降低，循环血液中红细胞数目减小, 细胞体积减小，也称小细胞性贫血。

在红细胞早期生成和发育过程中，DNA的合成必须有维生素B12和叶酸作为辅助因子（合成核甘酸的辅酶），当维生素B12和叶酸缺乏时，DNA合成障碍，细胞分裂次数减少，引起巨幼红细胞性贫血, 特征是红细胞体积变大，但数量减少。

因此，缺铁性贫血和巨幼红细胞性贫血的发病原因都是由于造血物质缺乏。

正确的答案是：造血物质缺乏试题5满分0.80曰标记试题试题正文细胞安静时膜内外两侧的电位差，称为（）选择一项：a.阈强度b.静息电位c.后电位d.动作电位e.阈电位反馈静息电位是指静息状态时，存在于细胞膜两侧的电位差。

了解缺氧肿瘤微环境

了解缺氧肿瘤微环境缺氧是是一种组织和器官缺乏足够氧气供应的状态，是实体瘤的一个常见特征，影响其生物学和对治疗的反应。

缺氧肿瘤微环境（TME）被定义为氧分压（pO2）低于10mmHg 的情况。

缺氧调节肿瘤细胞快速增殖、肿瘤血管系统异常、间质高压或低氧输送诱导的肿瘤生长、侵袭和对治疗的抵抗。

缺氧激活的主要转录因子之一是缺氧诱导因子（HIF），它调节参与肿瘤发生各个方面的基因的表达，包括增殖能力、血管生成、免疫逃避、代谢重编程、细胞外基质（ECM）重塑和细胞迁移，通过诱导治疗耐药性对患者的结果产生负面影响。

进一步了解缺氧对TME和对治疗耐药性的影响，以及缺氧生物标志物作为治疗反应的预后和预测指标的潜力，将为发现新的治疗靶点提供机会。

缺氧诱导因子HIF是一种对低氧水平有反应的转录因子，它调节基因表达以适应肿瘤细胞的生存行为。

它的激活支持缺氧适应的基因，如与血管生成、红细胞生成、葡萄糖摄取和厌氧代谢相关的基因，同时抑制非必需的生存基因。

细胞对缺氧的反应诱导由HIF调节的细胞内信号通路。

HIF-1是一种异二聚体，由氧敏感亚基HIF-1α和组成型表达的HIF-1β组成。

在低氧条件下，HIF-1α被降解，但在缺氧条件下，HIF-1α稳定地与HIF-1β形成异二聚体。

这种复合物充当转录激活剂，与靶基因启动子中称为缺氧反应元件（HRE）的DNA序列结合。

HIF-2也是与氧敏感的HIF-2α亚基的异二聚体，同时与HIF-1α共享HIF-1β作为组成型表达的亚基。

然而，HIF-1和HIF-2具有不同的作用。

HIF-3是最不具特征的HIF，具有多种异构体，这些异构体具有不同的组织分布和功能特性。

HIF-3并不像HIF-1/HIF-2那样具有反式激活结构域，而是含有抑制HRE应答基因表达的多肽。

缺氧与肿瘤微环境TME是肿瘤周围形成的复杂环境，涉及多种细胞类型和分子的相互作用。

在实体瘤中，TME由癌细胞、周围血管、免疫细胞、癌症相关成纤维细胞（CAFs）、信号分子和ECM 组成。

生理学名词解释、简答论述题专项训练——生理生化

期末冲刺系列10级康复班生理学名词解释、问答题专项训练Section Ⅰ名词解释新陈代谢、兴奋性、内环境、生物节律、神经调节、负反馈、心室功能曲线、膜反应曲线、心力储备、循环系统平均充盈压、平均动脉压、中心静脉压、微循环、有效滤过压、轴突反射、压力感受性反射的重调定、能量代谢、食物的热价、食物的氧热价、呼吸商、食物的特殊动力效应、基础代谢率Section Ⅱ问答题一、问答题1. 简述负反馈的生理意义。

2. 试述人体功能的调节方式。

二、问答题1．试述细胞膜中脂质和蛋白质各自的功用。

2．物质被动跨膜转运的方式有哪几种？各有何特点？3．比较物质被动转运和主动转运的异同。

4．跨膜信号转导包括哪几种方式？5．G蛋白耦联受体介导的信号转导包括几种方式？G蛋白在跨膜信号转导过程中发挥何种作用？6．试述静息电位的形成原理，列举实验证据说明静息电位相当于K+的平衡电位。

7．试述动作电位的形成机制，列举实验证据说明锋电位相当于Na+的平衡电位。

8．动作电位产生的条件是什么？为什么刺激必须使细胞去极化达到阈电位才能产生动作电位？9．局部兴奋有何特征？10．刺激运动神经会引起骨骼肌的收缩，列举每一个环节并论述其机制。

11．前负荷和初长度如何影响骨骼肌收缩？三、问答题1.试述血浆蛋白的种类及其生理功能。

2.血液有哪些功能？3.血浆渗透压如何形成？有何生理意义？4.试述造血干细胞和造血祖细胞的鉴别方法。

5.造血干细胞有哪些基本特征？在临床治疗学上有什么意义？6.试述红细胞的生理特性。

7.缺乏铁、维生素B12和叶酸引起的贫血有何不同？为什么？8.试述EPO促进红细胞生成的作用及其调节机理。

9.简述各类白细胞的功能。

10.试述血小板在生理性止血中的作用。

11.外源性凝血系统和内源性凝血系统有何异同点？12.血液中有哪些抗凝因素？它们如何发挥作用？13.简述纤溶系统的组成及其作用。

14.简述ABO血型系统的分型特点。

15.简述Rh血型的特点及临床意义。

缺氧相关分子

缺氧相关分子缺氧相关分子是一个涉及生物学、医学和多个其他领域的重要主题。

缺氧是指生物体或细胞在无法获得足够氧气以维持其正常功能时所处的状态。

缺氧环境下，生物体会产生一系列适应性反应，其中涉及多种关键分子的表达和调控。

一、缺氧感应分子1、HIF-1（缺氧诱导因子-1）：是缺氧反应中最关键的转录因子之一。

在缺氧条件下，HIF-1会积累并激活一系列与缺氧适应相关的基因，如促红细胞生成素（EPO）和血管内皮生长因子（VEGF）。

2、EPO（促红细胞生成素）：由肾脏在缺氧时产生，主要作用是刺激骨髓中的红细胞生成。

EPO的增加有助于增加血液中的氧气携带能力。

二、能量代谢相关分子1、LDH（乳酸脱氢酶）：在缺氧条件下，细胞会通过糖酵解途径产生能量，而不是通过氧化磷酸化。

LDH是这一过程中的关键酶，催化丙酮酸还原为乳酸。

2、ATP（三磷酸腺苷）：虽然缺氧条件下ATP的产生减少，但细胞会通过其他途径（如糖酵解）来维持其能量需求。

三、氧化还原平衡相关分子1、GSH（谷胱甘肽）：是一个重要的抗氧化剂，有助于清除由缺氧引起的活性氧（ROS）和自由基。

2、SOD（超氧化物歧化酶）：能够将超氧化物转化为氧气和过氧化氢，从而保护细胞免受氧化应激的损害。

四、血管生成相关分子1、VEGF（血管内皮生长因子）：在缺氧条件下，VEGF的表达会上调，促进新血管的生成，从而改善组织的氧气供应。

2、Angiopoietin：与VEGF协同作用，促进血管的稳定和成熟。

五、细胞凋亡相关分子1、Bcl-2家族蛋白：包括抗凋亡蛋白（如Bcl-2和Bcl-xL）和促凋亡蛋白（如Bax和Bak）。

缺氧可能会导致细胞凋亡增加，而Bcl-2家族蛋白在这一过程中起到关键作用。

2、Caspases：是一组与细胞凋亡相关的蛋白酶，能够在缺氧诱导的细胞凋亡中发挥作用。

缺氧环境下，生物体通过复杂的分子机制来适应和应对氧气的不足。

这些分子在缺氧反应中扮演着至关重要的角色，从感应缺氧到调整能量代谢、维持氧化还原平衡、促进血管生成以及调控细胞凋亡等多个方面，共同构成了缺氧适应的分子网络。

缺氧时肺动脉平滑肌细胞膜电位、细胞质及线粒体Ca 2+的动态变化

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＩｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｐｕｌｍｏｎａｒｙａｒｔｅｒｙｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｃｅｌｌｓ
线粒体Ｃａ “变化可能在ＨＰＶ发生中也起着重要的作用。关键词：膜电位；钙；缺氧；肺动脉；平滑肌；线粒体中图法分类号：Ｒ３２２．１２１；Ｒ３２９．２７；Ｒ３６４．４文献标识码：Ａ
（ＰＡＳＭＣｓ）ｔｏｈｙｐｏｘｉａａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｙｐｏｘｉｃｐｕｌｍｏｎａｒｙｖａｓｏｃｏｎｔｒｉｃｔｉｏｎ（ＨＰＶ），ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆ
ＡｌｔｉｔｕｄｅＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｉｇｈＡｌｔｉｔｕｄｅＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃｉｅ，ＴｈｉｒｄＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３８，Ｃｈｉｎａ）
提
要：目的
研究缺氧时肺动脉平滑肌细胞（ｐｕｌｍｏｎａｒｙａｒｔｅｙｒｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｃｅｌｌｓ，ＰＡＳＭＣｓ）膜电位、细胞质游离

病理生理学题库五缺氧

第五章缺氧一、A型题1.缺氧的概念是A.血液氧饱和度降低 D.血液氧含量过低B.吸入气体氧分压降低 E.血液氧容量降低C.组织供氧不足或不能充分利用氧[答案]C[题解]组织得不到充足氧，或不能充分利用氧使组织的代谢、功能甚至形态结构都可能产生异常变化，这一病理过程称之为缺氧。

2.低张性低氧血症主要血气特点是A.血液氧分压低于正常 D.动脉血氧含量低于正常B.血液氧含量低于正常 E.动脉血氧分压低于正常C.血液氧容量低于正常[答案]E[题解]低张性低氧血症主要特点是动脉血氧分压降低，使动脉血氧含量减少，使组织供氧不足，但由于氧分压在8kPa(60mmHg)以上时，氧合血红蛋白解离曲线，近似水平线。

在8kPa以下，曲线斜率较大，所以PaO2降低至8kPa以下，才会使SaO2及CaO2显著减少，引起组织缺氧。

3.血液性缺氧时A.血氧容量降低 D.组织细胞利用氧障碍B.动脉血氧分压降低 E.血氧含量正常C.血氧饱和度降低[答案]A[题解]此类缺氧是由于血红蛋白数量减少或性质改变，以致血氧含量降低，主要特点是动脉血氧分压及血氧饱和度正常、血氧容量降低，从而导致血氧含量减少。

8.缺氧时氧合血红蛋白解离曲线右移的最主要原因是A.红细胞内2，3-DPG浓度升高 D.血液温度升高B.血液H＋浓度升高 E.以上都不是C.血液CO2分压升高[答案]A[题解]A、B、C、D四项变化均可导致血红蛋白结合氧的能力减弱.氧合血红蛋白解离曲线右移。

其中最主要的原因是红细胞内2，3-DPG浓度升高。

机制为：2，3-DPG和脱氧血红蛋白结合，可稳定脱氧血红蛋白的空间构型，降低与O2的亲和力；2，3-DPG是一种不能透出红细胞的有机酸，其浓度升高使红细胞内pH值下降，通过Bohr效应，而使红细胞结合氧的能力降低，从而导致氧离曲线右移。

9.有关血氧指标的叙述，下列哪一项是不确切的？A.血氧容量决定于血液中Hb的浓度及Hb和O2的结合力B.血氧饱和度的高低与血液中血红蛋白的量无关C.动脉血氧分压取决于吸入气中氧分压的高低D.血氧含量是指100ml血液中实际含有O2的毫升数E.正常动、静脉血氧含量差约为5ml/dl[答案]C[题解]上述五项均系常用表示血氧变化的指标，但C项表示不完整，血氧分压是指溶解在血浆中氧分子所产生的张力，取决于吸入气体氧分压和肺的呼吸功能。

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九、旁分泌调节在缺氧性肺血管收缩（HPV）反应中的作用
【实验目的】
1．学习研究离体器官张力变化的实验方法。

2．探讨血管内皮在HPV中的作用。

3．探讨环加氧酶代谢产物在离体肺动脉缺氧性收缩反应中的作用。

【实验原理】
肺泡缺氧引起肺小动脉收缩，可以使缺氧的肺泡血流量减少，有利于维持肺泡通气与血流的适当比例，维持较高的动脉血氧分压。

但广泛而持久的肺血管收缩可引起肺动脉高压，甚至右心肥大和衰竭。

缺氧性肺血管收缩（HPV）的机制与肺血管平滑肌细胞旁的内皮细胞、肥大细胞等释放一些血管活性物质有关，如前列腺素、内皮素、一氧化氮等参与介导或调节缺氧性肺血管收缩反应。

本实验通过比较有内皮和去内皮的血管环在使用环氧合酶抑制剂吲哚美辛前后缺氧时肺动脉条张力变化的差异，观察内皮细胞分泌的血管活性物质前列腺素类物质（PGS），以及平滑肌细胞自分泌的PGS在缺氧性肺血管收缩反应中的作用。

【实验动物】
大白鼠，体重250克/只左右
【实验药品与器材】
20%氨基甲酸乙酯，10-3mol/L苯肾上腺素，10-5mol/L乙酰胆碱，5mg/ml吲哚美辛，K-H液；手术器械一套，张力换能器，微调器，四道生理记录仪，超级恒温器，微量进样器，常氧气（95%O2+5%CO2），缺氧气（95%N2+5%CO2），减压阀（带流量表）二个，蜡盘五个，大头针若干，银丝若干，三通接头二个，浴槽二个。

【实验方法与步骤】
1．实验装置与调试
⑴如图9-16安装灌流记录系统；
图9-16 肺血管环灌流记录系统
⑵打开恒温器、四道生理记录仪、将K氏液放在恒温器中预温；
⑶调零：将换能器空载，平衡后，将四道生理记录仪刻度所在处定为0；
定标：在换能器上置重为1克的标准砝码，将四道生理记录仪刻度所在处定为1克。

2．离体肺动脉环的制备：
⑴大白鼠称重后，腹腔注射20%氨基甲酸乙酯1g/kg麻醉；
⑵迅速打开胸腔，游离出完整心肺，将心肺迅速浸入预冷的K氏液中；
⑶在肺门处剪下一片完整的肺叶，将它置入盛有10ml预冷K氏液的蜡盘中，用大头针在肺边缘将肺舒展固定；
⑷在肺门处仔细辨认肺动脉分支，沿其走行逐级分离，取两段约3～4mm长无分支同级肺内动脉环，其中一段内穿两根银丝，分别作钩栓线，下端固定在盛满K氏液的恒温浴槽里，上端悬挂在张力换能器上；另一段在穿银丝前作去内皮处理：用一表面光滑的细竹签插入血管腔，轻轻旋转和前后移动数次即可，然后同样穿银丝、作钩栓线、悬挂在张力换能器上；
5．打开常氧气，使流量维持在2ml/min；
6．通过微调器，调节动脉环基础张力在0.5克左右，使整个系统平衡60分钟，其间每20分钟换等量新鲜K氏液一次。

7．去内皮的鉴定加入苯肾上腺素10μl,待张力上升稳定后再加入乙酰胆碱10μl，待张力变化稳定后，再加入乙酰胆碱20μl，观察张力变化，当张力变化稳定后，再加入乙酰胆碱70μl,观察张力变化，以判断血管环有无内皮剂量依赖性舒张反应。

8．缺氧反应
⑴换液,重新平衡30～60分钟后加入苯肾上腺素10μl，待张力上升稳定后改通缺氧气体10分钟，观察张力变化情况；
⑵改通常氧气体，换液，平衡30～60分钟后重复步骤1一次；
⑶改通常氧气体，换液，平衡30～60分钟后加入苯肾上腺素10μl，待张力上升稳定后改通缺氧气体10分钟，分别记录张力变化情况；
⑷重新通常氧气体，平衡30～60分钟，按时换液；
⑸最后一次换液时，定容10ml，用微量进样器加入吲哚美辛40μl，待基线稳定后加入苯肾上腺素10μl，待张力上升稳定后，改通缺氧气体10分钟，记录张力变化情况。

9．分析实验结果：
不同处理依次引起的肺动脉张力变化
PE0 Ach1 Ach2 Ach3 PE1 Hypo1 PE2 Hypo2 PE3 Hypo3 indomecin PE4 Hypo4有内皮环
去内皮环
分别比较Hypo3/PE3、Hypo4/PE4 之变化。

【注意事项】
1．要辨认清楚肺动脉及其分支，分离动作要轻柔，血管环两端用镊子夹过的部位要剪去。

2．固定血管环的线一定要竖直向下，不能倾斜，否则影响实验结果。

附：K-H液的配制
先配母液A、B、C：
A： NaCl 69g
KCl 3.5g 配成500ml液体
MgSO4 2.87g
B： KH2PO4 1.62g
NaHCO3 21g 配成400ml液体
C： CaCl2 2.8g 配成100ml液体
1000mlK-H液的配制方法：
依次加入A液50ml+B液40ml+H2O900ml，摇匀后加入C液10ml，加入C液时注意缓慢加入，边加边摇匀，防止沉淀,最后在溶液中加入Glucose2.18g，4℃冰箱保存。

最后用稀盐酸或者1mol/lNaOH调PH至7.2～7.4。

【思考题】
1．为什么实验中要去掉血管内皮细胞？
2．为什么在实验中要加苯肾上腺素？
3．本实验结果说明内皮细胞所产生的前列腺素类物质在HPV中起到什么样的作用？根据是什么？。