運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平與ACTN3基因R577X多態(tài)性關(guān)系①

高鵬華 張志明

（1.西北大學(xué)體育部 陜西西安 710069；2.西安市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科 陜西西安 710003）

運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平與ACTN3基因R577X多態(tài)性關(guān)系①

高鵬華1張志明2

（1.西北大學(xué)體育部 陜西西安 710069；2.西安市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科 陜西西安 710003）

目的:探討排球和籃球運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平與其ACTN3基因R577X多態(tài)性關(guān)系。方法:應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）和聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(polymerase chain reaction-restricted fragment length polymorphism，PCR-RFLP)分別檢測(cè)排球運(yùn)動(dòng)員67名（男35名，女32名）和籃球運(yùn)動(dòng)員74名（男39名，女35名）血清睪酮水平和ACTN3基因R577X多態(tài)性，探討兩者之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果:運(yùn)動(dòng)員血清睪酮在ACTN3R等位基因組和XX純合子組水平比較,均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（男：RR:23.27 ±4.7，RX:22.78±5.0，XX:19.12±5.3 ng/ml,P＞0.05；女：RR:1.26±0.57，RX:1.32±0.63，XX:0.94±0.48 ng/ml,P＞0.05）。結(jié)論:運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平與其ACTN3基因R577X位點(diǎn)多態(tài)性不相關(guān)。

ACTN3 基因多態(tài)性 排球 籃球 睪酮

α-輔肌動(dòng)蛋白-3(α-actinins-3,ACTN3)是澳大利亞研究者發(fā)現(xiàn)的一個(gè)與運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)的基因,存在于快肌纖維，負(fù)責(zé)肌纖維的有序排列和調(diào)節(jié)其收縮被稱為“金牌基因”[1-2]，男性睪酮主要由睪丸合成與分泌，少量由腎上腺分泌，女性則主要由腎上腺皮質(zhì)網(wǎng)狀帶分泌，少量由卵巢卵泡內(nèi)膜分泌，睪酮與許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間的關(guān)系密不可分[3-4],目前我國關(guān)于血清睪酮水平與ACTN3基因R577X多態(tài)性關(guān)系研究尚未見報(bào)道，因此該研究通過研究男女排球和籃球運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平與ACTN3基因R577X多態(tài)性，進(jìn)一步探討兩者之間的相關(guān)性。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取西北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安體育學(xué)院本科和研究生中優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員141名，年齡為17～27歲，平均年齡19±3.2歲。其中排球運(yùn)動(dòng)員67名（男35名，女32名）。籃球運(yùn)動(dòng)員74名（男39名，女35名），運(yùn)動(dòng)員等級(jí)均為國家一級(jí)、二級(jí)運(yùn)動(dòng)員，所有研究對(duì)象均知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 血清樣本采集

所有運(yùn)動(dòng)員均要求標(biāo)本采集前一天沒有訓(xùn)練或比賽，在休息狀態(tài)下采集清晨空腹外周靜脈血5ml，室溫放置2 h后3000 r/min，離心20 min，取上清液檢測(cè)，或?qū)⒀灞４嬗?20℃集中檢測(cè)。

1.2.2 血清睪酮檢測(cè)

采用酶聯(lián)免疫吸附ELISA法測(cè)定血清睪酮含量，試劑購自上海凱博生化試劑有限公司，嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 基因組DNA提取和PCR擴(kuò)增

采用寶生物工程(大連)有限公司人類基因組DNA提取試劑盒提取DNA,-20℃保存?zhèn)溆茫镆罁?jù)NCBI網(wǎng)站公布的人類ACTN3基因序列(rs1815739)由寶生物工程(大連)有限公司合成,正向5′-C T GT T GC C T GTGGT AAGT GGG-3′反向5′-TGGTCACAGTATGCAGGAGGG-3′，反應(yīng)體系為50 ul,其中包括PCR反應(yīng)通用體系45 ul,正向引物和反向引物各0.5 uL,模板DNA4 uL。使用美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司ABI 7300 PCR儀,反應(yīng)參數(shù)為:95℃預(yù)變性2 min后95℃變性40 s，55℃退火30 s，72℃延伸40 s的共40個(gè)循環(huán)，最后72℃充分延伸5 min，PCR反應(yīng)結(jié)束后取反應(yīng)產(chǎn)物5 uL，經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳，紫外線燈下觀察290 bp處是否有PCR反應(yīng)產(chǎn)物。

圖1 結(jié)果判定：兩條帶(205bp和85bp)為純合子RR型,四條帶（205bp、108bp、97bp和85bp）為雜合子RX型，三條帶(85bp、97bp和108bp)為純合子XX型

表1 ACTN3不同基因型男女排球和籃球運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平比較（±s）

表1 ACTN3不同基因型男女排球和籃球運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平比較（±s）

組別 例數(shù) 睪酮水平（ng/ml）各基因型睪酮水平（ng/ml）P RR RX XX男排 35 20.89±2.18 22.63±3.24 19.42±4.76 19.61±5.24 0.123男籃 39 21.46±3.62 24.81±5.13 23.13±4.45 18.82±3.55 0.528男排+男籃 74 21.07±4.29 23.27±4.71 22.78±5.02 19.12±5.34 0.327女排 32 1.21±0.55 1.47±0.68 1.39±0.39 1.08±0.31 0.297女籃 35 1.19±0.62 1.18±0.33 1.26±0.55 0.79±0.61 0.321女排+女籃 67 1.20±074 1.26±0.57 1.32±0.63 0.94±0.48 0.275

1.2.4 限制性酶切和電泳檢測(cè)

上述PCR反應(yīng)產(chǎn)物（290 bp）使用限制性酶切DdeI購自生工生

物工程上海（股份）有限公司，37℃過夜消化18小時(shí)后用8%聚丙烯酰胺凝膠電泳后進(jìn)行銀染色。用PCRMarker作分子量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行結(jié)果判讀。

1.2.5 基因型判定

290 bp產(chǎn)物經(jīng)限制性酶切Dde I消化有一個(gè)內(nèi)切位點(diǎn)，產(chǎn)物為205 bp和85 bp為RR型，有兩個(gè)內(nèi)切位點(diǎn)，產(chǎn)物為85 bp、97 bp和108 bp為XX型，雜合RX型則為4個(gè)條帶205 bp、108 bp、97 bp和85 bp,具體見圖1。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。等位基因和基因頻率分布經(jīng)Hardy-Weinberg遺傳平衡定律檢驗(yàn),以確定各組基因型具有群體代表性。計(jì)量資料以±s表示，組間比較用單因素方差分析(One-way ANOVA)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義判定標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 ACTN3各基因型男女排球和籃球運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平比較

141名運(yùn)動(dòng)員ACTN3基因R577X基因頻數(shù)分別為(RR 40.4%, RX 51.8%,XX 7.8%)經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)(x2=3.56,P＞0.05),結(jié)果表明所選擇的受試對(duì)象具有群體代表性。74名男運(yùn)動(dòng)員組（包括35名男排和39名男籃）,睪酮平均水平為21.07±4.29 ng/ml，67名女運(yùn)動(dòng)員組（包括32名女排和35名女籃）,睪酮平均水平為1.20±0.74 ng/ml，雖然男女運(yùn)動(dòng)員間睪酮平均水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),但男排、男籃、男排和男籃混合組以及女排、女籃、女排和女籃混合組各基因型睪酮水平差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05),具體見表1。

3 討論

α-輔肌動(dòng)蛋白-3是輔肌動(dòng)蛋白家族中4種存在形式之一，只存在于快肌纖維中，其編碼基因16號(hào)外顯子的第1747位正常為C堿基，當(dāng)C堿基突變?yōu)門堿基時(shí)會(huì)造成577位的氨基酸由精氨酸(577R)到終止編碼(577X)的變化[5],國內(nèi)外學(xué)者就該位點(diǎn)的多態(tài)性與運(yùn)動(dòng)員速度、耐力等運(yùn)動(dòng)素質(zhì)關(guān)聯(lián)進(jìn)行了大量的研究，Mikami等[6]對(duì)日本田徑運(yùn)動(dòng)員，Kim等[7]對(duì)韓國舉重、游泳、短跑運(yùn)動(dòng)員，賀蘭湘等[8]對(duì)我國西南地區(qū)漢族優(yōu)秀舉重、跳水和水球運(yùn)動(dòng)員的研究表明R等位基因與速度、爆發(fā)力有關(guān)，而Rodrí guez-Romo等[9]對(duì)西班牙男性柔道運(yùn)動(dòng)員以及我國蔡慶等對(duì)飛行員研究沒有發(fā)現(xiàn)R等位基因與爆發(fā)力或耐力有關(guān)聯(lián)性。

睪酮是一種重要的促合成激素，其水平的高低已作為運(yùn)動(dòng)員選材和技能評(píng)定方面的一種常用且成熟的指標(biāo)，有文獻(xiàn)表明睪酮能增加人體肌肉量和耐力,ACTN3 R577X多態(tài)性與運(yùn)動(dòng)員睪酮是否關(guān)聯(lián)，目前文獻(xiàn)鮮有報(bào)道，本研究中運(yùn)動(dòng)員經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)(P＞0.06),基因頻率分布達(dá)到遺傳平衡，表明具有群體代表性。男女運(yùn)動(dòng)員間睪酮平均水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),這與國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道一致,而不同基因型間運(yùn)動(dòng)員血清睪酮水平差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05),這與Pimenta等研究ACTN3 XX基因型足球運(yùn)動(dòng)員睪酮水平低于與其他基因有所不同,分析原因可能與研究地域、人種和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不同因素有關(guān)外，很重要的一點(diǎn)是睪酮水平與運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有密切關(guān)系，其研究的是急速離心訓(xùn)練后立即檢測(cè)的足球運(yùn)動(dòng)員睪酮水平，本研究中的是運(yùn)動(dòng)員在沒有訓(xùn)練狀態(tài)下早晨空腹時(shí)睪酮水平，這可能是造成結(jié)果差異的根本原因。

4 結(jié)語

研究結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員ACTN3基因R577X位點(diǎn)多態(tài)性與其血清睪酮水平有關(guān)聯(lián)，運(yùn)動(dòng)基因ACTN3其它位點(diǎn)多態(tài)性是否與血清睪酮水平有關(guān)還需多位點(diǎn)、多基因以及更多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和數(shù)據(jù)的深入研究。

[1]陳偉民,趙廣才,彭鑫,等.ACTN3-C1747T、ACE-I/D基因多態(tài)性在運(yùn)動(dòng)員選才中的應(yīng)用研究[J].醫(yī)學(xué)綜述,2013,19(9): 1679-1681.

[2]Yang N,MacArthur DG,Gulbin JP,et al.ACTN3 genotype is associated with human elite athletic performance [J].Am J Hum Genet,2003,73(3):627.

[3]袁偉平.6周力量訓(xùn)練對(duì)優(yōu)秀舉重運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練適應(yīng)性與激素變化關(guān)系的研究[J].當(dāng)代體育科技,2014(19):35-36.

[4]林麗雅,張莉,徐心浩,等.優(yōu)秀游泳運(yùn)動(dòng)員賽前大強(qiáng)度訓(xùn)練實(shí)效性探究[J].成都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2015(1):7-12.

[5]楊若愚,王予彬,沈勛章.基因多態(tài)性與杰出運(yùn)動(dòng)能力[J].中國組織工程研究,2014(7):1121-1128.

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[8]賀蘭湘,王杰.中國西南地區(qū)漢族運(yùn)動(dòng)員ACTN3基因多態(tài)性分析[J].成都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2010,36（2）:80-83.

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G8

：A

：2095-2813(2015)9(a)-0009-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.25.009

陜西省體育局常規(guī)課題(15019)。

高鵬華（1978—），女，山西太原人，講師，研究方向：運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。