分子診斷技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動分子生物學(xué)科研的研究進(jìn)展

王曉紅，張冠男，張　棟，王　清，邢麗麗

(1.河北省體育局 田徑運(yùn)動管理中心，石家莊　050000；2.河北省體育科學(xué)研究所，石家莊　050000)

?

分子診斷技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動分子生物學(xué)科研的研究進(jìn)展

王曉紅1，張冠男2，張棟2，王清2，邢麗麗2

(1.河北省體育局 田徑運(yùn)動管理中心，石家莊050000；2.河北省體育科學(xué)研究所，石家莊050000)

摘要：近年來，隨著新的分子診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，從分子水平上評價運(yùn)動員在調(diào)整期、訓(xùn)練期和比賽期的體質(zhì)、狀態(tài)已成為可能。分子診斷技術(shù)早在2000年就應(yīng)用于國內(nèi)的競技體育科研中，其主要應(yīng)用在運(yùn)動員選材、運(yùn)動疲勞機(jī)理、運(yùn)動誘導(dǎo)骨骼肌適應(yīng)、基因治療技術(shù)、基因興奮劑檢測等幾方面?？偨Y(jié)了各種新的分子診斷技術(shù)在運(yùn)動分子生物學(xué)科研中的應(yīng)用原理及優(yōu)缺點(diǎn)，并指出未來其發(fā)展方向?qū)?cè)重于以下幾方面：①快速、簡便的等位基因檢測方法在運(yùn)動員選材和運(yùn)動遺傳病篩查中的應(yīng)用；②應(yīng)用基因技術(shù)對運(yùn)動員選材的地域和種族多態(tài)性進(jìn)行劃分；③基因興奮劑檢測技術(shù)的革新。

關(guān)鍵詞：分子診斷；基因選材；疲勞機(jī)理；基因興奮劑

1分子診斷及運(yùn)動分子生物學(xué)

分子診斷技術(shù)是應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的變化而做出診斷的技術(shù)，分子診斷是預(yù)測診斷的主要方法，其對象主要包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)。

分子生物學(xué)的研究對運(yùn)動生命科學(xué)的發(fā)展起著巨大的推動作用，在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的運(yùn)動分子生物學(xué)，是通過運(yùn)用分子診斷技術(shù)，闡釋運(yùn)動過程中各種生命現(xiàn)象的機(jī)理，了解運(yùn)動對機(jī)體影響的實(shí)質(zhì)的科學(xué)。通過分子診斷技術(shù)基因多態(tài)性的研究可以盡早發(fā)現(xiàn)具有特殊競技能力的人才，提高優(yōu)秀運(yùn)動員選材的準(zhǔn)確性；還可以借此了解個體對運(yùn)動訓(xùn)練的適應(yīng)能力，制訂個性化運(yùn)動處方，提高訓(xùn)練的科學(xué)性；可以從分子水平上了解運(yùn)動性疲勞產(chǎn)生的規(guī)律，開發(fā)用于預(yù)測運(yùn)動員過度疲勞的基因芯片；轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改造營養(yǎng)補(bǔ)充劑，使其更符合運(yùn)動項目特點(diǎn)，實(shí)施運(yùn)動營養(yǎng)藥物的創(chuàng)新；基因治療技術(shù)將用于運(yùn)動損傷的治療，加快運(yùn)動損傷的康復(fù)，減少損傷的復(fù)發(fā)；對蛋白質(zhì)的診斷有助于了解運(yùn)動對蛋白三維結(jié)構(gòu)和功能的影響，采用人工手段干預(yù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，達(dá)到提高運(yùn)動能力的目的?？傊?，分子診斷技術(shù)的發(fā)展必將大大推動運(yùn)動分子生物學(xué)的進(jìn)步，為運(yùn)動訓(xùn)練科學(xué)化做出貢獻(xiàn)。

2分子診斷在運(yùn)動分子生物學(xué)中的應(yīng)用

2.1運(yùn)動相關(guān)疾病的臨床預(yù)防診斷

近年來，隨著新的基因擴(kuò)增技術(shù)不斷發(fā)展，NASBA、3SR、SDA、RT-PCR、nest-PCR、multiplex PCR、PCR-RFLP、IEXPAR、AS-PCR、cDNA等新的特定基因檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)。隨著運(yùn)動分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些運(yùn)動相關(guān)疾病是由特定基因的多態(tài)性引起的，具有顯著的遺傳性，如心源性猝死、肌腱炎、手指腱鞘炎、韌帶斷裂等，這些運(yùn)動損傷和疾病的發(fā)生不僅影響運(yùn)動員的競技能力和運(yùn)動職業(yè)生涯，甚至危及健康和生命。

BMP4由腱細(xì)胞產(chǎn)生，為肌腱提供穩(wěn)定的定位點(diǎn)，能夠降低過度運(yùn)動對軟組織產(chǎn)生的壓力[1]，F(xiàn)GF3、FGF10和FGFR1相互作用有促進(jìn)有絲分裂、細(xì)胞遷移、分化和傷口愈合等多種生物學(xué)功能[2]。Salle等人[3]研究了138名18歲和35歲之間、每天接受4-5小時訓(xùn)練的排球運(yùn)動員的肌腱狀況，通過核磁共振成像觀察有疼痛反應(yīng)的運(yùn)動員的肌腱髕骨、腳踝、肩胛和髖外展肌等處的肌腱，并從其中提取唾液樣本的DNA，使用TaqMan實(shí)時定量PCR比較組間基因型差異。發(fā)現(xiàn)BMP4和FGF3基因單倍型與運(yùn)動員肌腱病變高度相關(guān)，F(xiàn)GF10基因參與肌腱病變過程，F(xiàn)GFR1基因多態(tài)性與肌腱病變無相關(guān)性。

前交叉韌帶斷裂(ACL)是最嚴(yán)重的骨骼肌軟組織損傷之一，然而產(chǎn)生這種傷病的機(jī)制尚未明確。Posthumus等人[4]發(fā)現(xiàn)存在間質(zhì)金屬蛋白酶的染色體11q22片段與ACL 的發(fā)病有密切關(guān)系。Raleigh等人[5]通過研究126名歐洲人種ACL病患者和214名對照者發(fā)現(xiàn)，GDF5基因的多態(tài)性位點(diǎn)(rs143383)和ACL跟腱病變的風(fēng)險相關(guān)。Posthumus等人[6]對129名(女性38名)ACL疾病患者組和216名(女性83名)正常對照者進(jìn)行研究，所有參與者進(jìn)行COL12A1基因分型ALU1和BSRI限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)分析。研究結(jié)果表明，ALU1限制性片段長度多態(tài)性的AA基因型與女性患ACL疾病的風(fēng)險相關(guān)聯(lián)，與男性無關(guān)聯(lián)性；BSRI限制性片段長度多態(tài)性基因表達(dá)與ACL疾病風(fēng)險不相關(guān)。

扳機(jī)指的發(fā)病往往歸因于第一環(huán)狀韌帶損傷，但Lundin等人[7]發(fā)現(xiàn)，其病變部位出現(xiàn)與跟腱炎或肌腱炎類似的變化，因此，推測手指肌腱在病變時會和跟腱炎出現(xiàn)相似的基因表達(dá)差異。對13名病患者及13名正常對照者的10組(膠原蛋白型1a1、 collagen 3a1、MMP-2、MMP-3、ADAMTS-5、TIMP-3、雙鏈蛋白聚糖、雙糖鏈蛋白多糖、核心蛋白聚糖、多功能蛋白聚糖)基因表達(dá)進(jìn)行差異化分析，在病患的手指肌腱，膠原蛋白型1a1和3a1、雙鏈蛋白聚糖和雙糖鏈蛋白多糖均顯著性上調(diào)，MMP-3和TIMP-3顯著性下調(diào)，其余四個基因沒有顯著改變，這種基因表達(dá)的改變支持扳機(jī)指屬于肌腱病變的理論，為臨床上應(yīng)用外科手術(shù)治療肌腱病變提供了參考。

運(yùn)動猝死與多種遺傳性心臟疾病有關(guān)。Shah 等人[8]以2 847名實(shí)驗(yàn)參與者為模型，研究了NOS1AP基因28個SNPs位點(diǎn)，結(jié)果表明，歐洲人的NOS1AP基因與QT間期的關(guān)聯(lián)性比其他種族更為顯著，每一次rs1932933等位基因的復(fù)制都會相應(yīng)延長QT間期(4.9 msec,P=7.20×10-7)。黃京璐等人[9]通過研究60例不明原因猝死人群和80例正常人群的NOS1AP 部分SNP位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)NOS1AP第6外顯子區(qū)域的s3751284 位點(diǎn)可能是不明原因猝死的易感基因位點(diǎn)。Koskela等人[10]通過對1 963例芬蘭志愿者進(jìn)行運(yùn)動測試，發(fā)現(xiàn)體育運(yùn)動對心源性猝死有一定的誘導(dǎo)作用。

2.2運(yùn)動誘導(dǎo)骨骼肌適應(yīng)及相關(guān)疾病的診斷

表1　與miRNAs相關(guān)的骨骼肌疾病[13]

骨骼肌功能疾病主要包括肌營養(yǎng)不良癥、多發(fā)性肌炎、線粒體肌病、肌肉萎縮、肌肉肥大、肌強(qiáng)直、炎癥性肌肉疾病及先天性肌病等，近年研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs異常可能是引發(fā)或延緩這些疾病的原因。

McCarthy等人[11]通過誘導(dǎo)小鼠骨骼肌肥大試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在小鼠的跖肌和比目魚肌特異性miRNAs中，miR-206的表達(dá)不變，miR-1和miR-133的表達(dá)卻都下降了50%，首次證明了肌肉特異性miRNAs對骨骼肌肥大有一定作用。

肌肉萎縮癥是一類以消瘦虛弱肌肉為特征的遺傳疾病，McCarthy等人[12]通過后肢懸掛誘導(dǎo)肌肉萎縮研究大鼠比目魚肌miRNAs的表達(dá)變化，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)18種miRNAs的表達(dá)有明顯變化，推測其機(jī)制可能為通過miRNA-499間接調(diào)控b-肌球蛋白抑制子(sox6)的表達(dá)。

肌營養(yǎng)不良癥是一種原發(fā)于肌肉的遺傳性變性疾病，組織學(xué)特征為肌纖維壞死、再生和脂肪及結(jié)締組織增生。Greco等人[14]通過比較mdx小鼠與野生型小鼠、Duchenne型肌營養(yǎng)不良患者與正常人骨骼肌組織中表達(dá)改變的miRNA，發(fā)現(xiàn)有11個miRNA在mdx小鼠和Duchenne 型肌營養(yǎng)不良患者中有類似的表達(dá)改變。

肌萎縮側(cè)索硬化癥(漸凍人癥)是運(yùn)動神經(jīng)元病的一種，在ALS動物模型運(yùn)動元再生過程中，miR-206調(diào)控HDAC4發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Williams等人[15]發(fā)現(xiàn)在ALS模型小鼠中miR-206表達(dá)顯著增加。Velleca等人[16]發(fā)現(xiàn)在骨骼肌發(fā)育過程中，miR-206分子的前體在運(yùn)動終板形成區(qū)域呈現(xiàn)優(yōu)勢表達(dá)分布。

2.3運(yùn)動員選材

運(yùn)動能力受遺傳因素影響很大。當(dāng)前，有超過200個染色體位點(diǎn)和18個線粒體DNA多態(tài)性位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)與人的肌肉力量、體力活動水平、耐力水平和個人訓(xùn)練效果相關(guān)。

De Moor等人[17]通過GWAS分析研究了荷蘭及美國人的體力活動水平，發(fā)現(xiàn)位于3’-磷酸腺苷5’-磷酰硫酸合成酶2基因的rs10887741與體力活動水平關(guān)聯(lián)最大。夏小慧[18]發(fā)現(xiàn)AMPKa2基因rs2796516位點(diǎn)G等位基因、rs2746342-rs11206889位點(diǎn)AC單體型等基因可能是優(yōu)秀長跑運(yùn)動員的分子標(biāo)記。

對著名的“冠軍基因”α-輔肌動蛋白3(ACTN3)基因第577密碼子進(jìn)行的多態(tài)分析是肌肉力量遺傳學(xué)研究中的經(jīng)典。陳偉民等人[19]采用等位基因特異性PCR 法擴(kuò)增目的基因, 建立了靈敏、快速的ACTN3-C17基因多態(tài)性檢測方法。

人類最大有氧耐力的遺傳度為30%—80%，目前被細(xì)致描述的與耐力素質(zhì)相關(guān)的基因位點(diǎn)共有49個，但由于受樣本量、種族差異、地域差異等影響，大部分位點(diǎn)的確切效應(yīng)并不明確。鄧瀟瀟等人[20]發(fā)現(xiàn)12 722位點(diǎn)T等位基因與馬拉松跑能力有關(guān)聯(lián)。Thomaes等人[21]發(fā)現(xiàn)GPS對預(yù)測冠心病患者最大攝氧量訓(xùn)練效果增加與否效果顯著，而位于AMP脫氨酶1基因、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子基因和糖皮質(zhì)激素受體基因的rs1800169、rs17602729、rs6190與耐力水平變化有關(guān)。楊曉琳等人[22]發(fā)現(xiàn)G1357A多態(tài)位點(diǎn)GG基因型可以作為中國女性優(yōu)秀舉重運(yùn)動員選材用候選分子遺傳學(xué)標(biāo)記。吳劍[23]發(fā)現(xiàn)UCP2基因3’-UTR 45bp Ins/Del DD型與有氧運(yùn)動能力有關(guān)；OGDHL基因rs 1268722 AA型與超長跑有氧運(yùn)動能力有關(guān)；ACSL4基因rs5943427 GG型、rsl324805 TT型、rs5943427-rsl324805(GT)單體型與男子長跑運(yùn)動員有氧運(yùn)動能力有關(guān)。

表2　目前發(fā)現(xiàn)的一些可能用于運(yùn)動員選材標(biāo)記的基因

續(xù)表

2.4基因興奮劑的檢測

表3　目前發(fā)現(xiàn)的可能被用于興奮劑基因的種類、蛋白表達(dá)、作用及檢測方法

Else：Transcription factor Pax7 gene(Pax7 protein:One paired domain made up with 128 amino acids)，F(xiàn)ATP1 gene(FATP)，CD36 gene，Insulin receptor gene，GLUTs gene(Glucose transport protein).

國際反興奮劑組織將基因興奮劑定義為以非治療目的用于提高運(yùn)動員運(yùn)動能力的基因、遺傳元件和(或)細(xì)胞。利用基因治療的手段可以使運(yùn)動員獲得競技優(yōu)勢。但由于基因治療技術(shù)尚不成熟，基因興奮劑無法控制插入的目的基因，導(dǎo)致細(xì)胞的某些機(jī)能失常，因此存在很多危害。例如EPO的使用可導(dǎo)致高血壓，hGH過量可導(dǎo)致腫瘤，IGF-I可導(dǎo)致肌肉過度生長、結(jié)締組織損傷等癥狀。還有一類基因興奮劑為重組蛋白，其與內(nèi)源蛋白結(jié)構(gòu)極為相似，造成檢測非常困難。目前發(fā)現(xiàn)的有EPO、HIFs、CERA、ACE、hGH、IGF-I、MGF、FGF、VEGF、PPAR-δ、Myostatin Leptin、Follistatin等90余個潛在具有興奮劑作用的基因。檢測基因興奮劑的方法主要是檢測常規(guī)生化指標(biāo)、導(dǎo)入基因和表達(dá)蛋白質(zhì)等方法，以及用基因表達(dá)譜、蛋白質(zhì)譜、代謝譜、活體成像等新技術(shù)檢測目的基因及蛋白質(zhì)。

肖衛(wèi)華等人[24]通過常規(guī)PCR多管擴(kuò)增技術(shù)建立了實(shí)時定量RT-PCR法檢測機(jī)械生長因子(MGF)基因表達(dá)。結(jié)果表明，熒光定量RT-PCR法能絕對定量MGF興奮劑基因表達(dá)水平，相關(guān)系數(shù)大于0.99。

呂國平等人[25]建立了PPAR-δ高通量篩選模型，通過檢測螢光素酶基因表達(dá)狀況評價化合物對目的基因的激動活性，此模型方法靈敏穩(wěn)定，可用于篩選PPAR-δ的激動劑。

重組人促紅細(xì)胞生成素(rhEPO)和重組人生長激素(rhGH)等已被國際奧委會禁用，通過免疫分析法可以測定血清中的EPO 濃度，其中以酶聯(lián)免疫分析、化學(xué)發(fā)光免疫分析和放射免疫分析為主。

Kawasaki等人[26]將 LC-MS及石墨化碳柱結(jié)合，可對 CHO細(xì)胞表達(dá)的rhEPO各種糖基化位點(diǎn)、與位點(diǎn)特異性直接相關(guān)的糖微觀不均一性、糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以及鑒別出BHK細(xì)胞表達(dá)的rhEPO所特異具有的硫酸化N-連接多糖部分。

3結(jié)論與展望

在運(yùn)動相關(guān)疾病的臨床預(yù)防診斷中，我們發(fā)現(xiàn)某些特定基因的多態(tài)性能夠引起一些運(yùn)動相關(guān)疾病，然而，還需要進(jìn)行大量不同種族、不同人群、不同運(yùn)動方式的研究，包括檢測方法的研究、功能學(xué)研究等，以闡明蛋白質(zhì)在筋腱修復(fù)過程中的機(jī)制、筋腱的衰退過程等。這項工作的開展能夠提供分子生物學(xué)科研的新視角，為發(fā)掘副作用小、療效好的新型治療方法提供參考，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員有潛在傷病危險，教練和隊醫(yī)可以通過外部干預(yù)和調(diào)整訓(xùn)練計劃來規(guī)避風(fēng)險。

骨骼肌疾病是世界性健康問題，近年來很多研究闡明了一些miRNAs在骨骼肌疾病中的作用機(jī)制，大部分集中在遺傳和神經(jīng)性骨骼肌疾病中，而對其他骨骼肌疾病研究很少，我們應(yīng)該更進(jìn)一步地探索miRNAs對骨骼肌疾病的作用，使得科研覆蓋面更廣、醫(yī)療應(yīng)用性更強(qiáng)。

分子診斷技術(shù)在運(yùn)動能力遺傳學(xué)上應(yīng)用的研究越來越多，人們對運(yùn)動遺傳學(xué)的理解也不斷加深，但多數(shù)研究都僅針對不同種族、不同人群中已知基因位點(diǎn)與運(yùn)動能力關(guān)聯(lián)性的重復(fù)檢驗(yàn)，而新基因、新位點(diǎn)的探索卻漸入瓶頸。在對基因多態(tài)性影響運(yùn)動能力的研究中，一些基因可以作為預(yù)測某種運(yùn)動能力強(qiáng)弱的遺傳標(biāo)記，但其基因型影響人體運(yùn)動能力的機(jī)制尚不明確，如ACE基因就是現(xiàn)在國內(nèi)外研究比較深入的基因之一，很多研究表明ACE基因與人體有氧運(yùn)動之間存在顯著相關(guān)性，但是也有很多研究不支持此觀點(diǎn)，J. R. Ruiz[1]等人通過研究發(fā)現(xiàn)，并沒有充分的證據(jù)表明ACTN3基因能夠促進(jìn)西班牙游泳運(yùn)動員的運(yùn)動能力，GUAN WANG等人[2]也持同樣觀點(diǎn)。另有一些研究表明，某種運(yùn)動的優(yōu)勢基因，對于另一種運(yùn)動可能是劣勢基因，Sigal Ben-Zaken[27]等人研究發(fā)現(xiàn)，IGF-IR AA基因多態(tài)性有利于耐力型運(yùn)動，但對于力量型運(yùn)動則表現(xiàn)出不利的影響。筆者相信，隨著各種分子生物學(xué)技術(shù)的日益成熟、國際間合作的不斷增多及統(tǒng)計學(xué)方法的不斷創(chuàng)新，與運(yùn)動能力有關(guān)的新基因、蛋白及機(jī)制研究將大量涌現(xiàn)，人們將能夠更系統(tǒng)、全面地描繪運(yùn)動能力的遺傳圖譜。

反基因興奮劑需要不斷關(guān)注基因治療技術(shù)的研究進(jìn)展，及時對基因興奮劑檢測研究制訂針對性目標(biāo)，才能最大限度地縮小兩者出現(xiàn)的時間差。同時，基因興奮劑的檢測涉及化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等多個研究領(lǐng)域，針對基因興奮劑檢測中的系列問題，需要充分利用光譜和電化學(xué)、免疫技術(shù)、核酸雜交技術(shù)結(jié)合質(zhì)譜等手段，不斷發(fā)展新的技術(shù)應(yīng)用于基因興奮劑的檢測，例如分子成像技術(shù)、生物傳感器技術(shù)以及更先進(jìn)的分析軟件等，才能不斷更新高靈敏度的分析方法，并建立檢測新型基因興奮劑的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]Ruiz J R, Santiago C, Yvert T，et al．ACTN3 genotype in Spanish elite swimmers: No “heterozygous advantage”[J]．Scand J Med Sci Sports，2013，23(3):162-167．

[2]Wang G, Mikami E, Chiu L L，et al．Association Analysis of ACE and ACTN3 in Elite Caucasian and East Asian Swimmers [J]．Med Sci Sports Exerc，2013，45(5):892-900.

[3]Salles J I, Amaral M V, Aguiar D P,et al.BMP4 and FGF3 haplotypes increase the risk of tendinopathy in volleyball athlete [J].Journal of Science and medincine in sport,2015,18(2):150-155.

[4]Posthumus M, Collins M, van der Merwe L，et al. Matrix metalloproteinase genes on chromosome 11q22 and the risk of anterior cruciate ligament (ACL) rupture [J]. Scand J Med Sci Sports，2012，22(4)：523-533.

[5]Raleigh S M, Posthumus M, O’Cuinneagain D,et al.The GDF5 Gene and Anterior Cruciate Ligament Rupture [J].Int J Sport Med,2013,34(4):364-367.

[6]Posthumus M, September AV, O’Cuinneagain D，et al.The association between the COL12A1 gene and anterior cruciate ligament ruptures [J]. Br J Sports Med,2010,44(6):1160-1165.

[7]Lundin A C, Aspenberg P, Eliasson P. Trigger finger, tendinosis,and intratendinous gene expression [J]. Scand J Med Sci Sports，2014，24(2): 363-368.

[8]Shah S A, Herrington D M, Howard T D, et al. Associations between NOS1AP Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) and QT Interval Duration in Four Racial/Ethnic Groups in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) [J].Ann Noninvasive Electrocardiol, 2013,18(1):29-40.

[9]黃京璐，郝博，王小廣.中國漢族人群不明原因猝死與NOS1AP基因多態(tài)性的相關(guān)性[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2014，30 (1)：27-35.

[10]Koskela J, K?h?nen M, Nieminen T，et al.Allelic variant of NOS1AP effects on cardiac alternans of repolarization during exercise testing[J]. Scand J Clin Lab Invest，2012，72(2)：100-107.

[11]McCarthy J J, Esser K A.MicroRNA-1 and microRNA-133a expression are decreased during skeletal muscle of mdx mouse[J].J Appl Physiol，2007，102(1):306-313.

[12]McCarthy J J, Esser K A, Peterson C A,et al.Evidence of MyomiRnetwork regulation of beta-myosin heavy chain gene expression during skeletal muscle atrophy[J].Physiol Genomics,2009,39(3):219-226.

[13]李莎莎，于新凱.microRNAs與骨骼肌疾病[J].解剖科學(xué)進(jìn)展，2014，20(1)：82-86.

[14]Greco S, De Simone M,Colussi C,et al.Common microRNA signature in skeletal muscle damage and regeneration induced by Duchenne muscular dystrophy and acute ischemia[J]. FASEB J,2009,23(10):3335-3346.

[15]Williams A H,Valdez G,Moresi V,et al.MicroRNA-206 Delays ALS Progression and Promotes Regeneration of Neuromuscular Synapses in Mice[J].Science,2009,326(5959):1549-1554.

[16]Velleca M A,Wallace M C,Merlie J P.A novel synapse-associated noncoding RNA[J].Mol Cell Biol,1994,14(11):7095-7104.

[17] De Moor M H, Liu Y J, Boomsma D I,et al.Genome-wide association study of exercise behavior in Dutch and American adults[J].Med Sci Sports Exerc,2009,41(10):1887-1895.

[18]夏小慧. AMPK及其下游基因與有氧運(yùn)動能力相關(guān)分子標(biāo)記篩選及功能研究[D].北京：北京體育大學(xué)，2011.

[19]陳偉民，婁婧婧，趙廣才.速度/爆發(fā)力相關(guān)基因ACTN3-C1747T多態(tài)性快速檢測方法[J].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志，2014，33(3)：229-232.

[20]鄧瀟瀟，胡揚(yáng)，楊賢罡，等.中國專業(yè)長跑運(yùn)動員V型膠原蛋白a1鏈基因多態(tài)性分析[J].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志， 2013，32(11)： 955-960.

[21]Thomaes T, Thomis M, Onkelinx S.A genetic predisposition score for muscular endophenotypes predicts the increase in aerobic power after training: the CAREGENE study[J].BMC Genet, 2011, 12(1):1-10.

[22]楊曉琳，胡揚(yáng)，李燕春.睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子基因G1357A多態(tài)位點(diǎn)作為舉重運(yùn)動員選材用分子標(biāo)記可行性研究[J].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志，2014，33(4)：308-311.

[23]吳劍.ATP合成調(diào)控相關(guān)蛋白基因與有氧運(yùn)動能力相關(guān)的分子標(biāo)記研究[D].北京：北京體育大學(xué)，2013.

[24]肖衛(wèi)華，陸耀飛.機(jī)械生長因子實(shí)時熒光定量RT-PCR 檢測方法研究[J].上海體育學(xué)院學(xué)報，2010，34(6)：43-45.

[25]呂國平，鄭智慧，趙寶華.PPARD激動劑高通量篩選模型的建立[J].生物工程學(xué)報，2007，23(2)：343-346.

[26]Kawasaki N，Ohta M，Hyuga S，et al.Application of liquid chromatography/mass spectrometry and liquid chromatography with tandem mass spectrometry to the analysis of the site-specific carbohydrate heterogeneity in erythropoietin[J].Anal Biochem，2000，285(1)：82-91.

[27]Ben S．IGF-I receptor 275124A>C (rs1464430) polymorphism and athletic performance Sigal[J]．Journal of Science and Medicine in Sport, 2014, 18(3):323-327．

收稿日期：2016-03-09

基金項目：河北省體育局體育科技項目(20151011；20151015)

作者簡介：王曉紅(1978-)，女，河北趙縣人，助理研究員，研究方向?yàn)檫\(yùn)動醫(yī)學(xué)和運(yùn)動訓(xùn)練。

中圖分類號：G804

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1008-3596(2016)04-0089-08

Research Progress of the Application of Molecular Diagnostic Techniques in Sports Molecular Biology

WANG Xiao-hong1, ZHANG Guan-nan2, ZHANG Dong2, WANG Qing2, Xing Li-li2

(1.Track and Field Sports Management Center, Sports Bureau of Hebei Province, Shijiazhuang 050000, China;2.Sports Science Institute of Hebei Province, Shijiazhuang 050000, China)

Abstract：In recent years, with the continuous development of new molecular diagnostic techniques, it has become possible to evaluate physique and athletic state of athletes at the molecular level during the adjustment, training, and competition periods. Molecular diagnostic techniques were applied to domestic sports scientific research as early as the year of 2000, and its application mainly lie in athlete selection, mechanism of sports fatigue, exercise-induced skeletal muscle adaptation, gene therapy, gene doping detection. This article summarizes a variety of application principles of new molecular diagnostic techniques and their advantages and disadvantages in sport molecular biology researches, and puts forward that in the future, the following directions of its development should be focused on: (1) Application of rapid and easy allelic gene detection method in athlete selection and sports genetic disease screening; (2) Application of gene techniques in dividing the regional and ethnic polymorphism of athlete selection; (3) Innovation of gene doping detection techniques.

Key words：molecular diagnostics; athlete selection by gene; fatigue mechanism; gene doping