ACE基因多態性與西藏摔跤運動員選材的關聯性探討

【摘 要】 文章介紹了西藏摔跤運動，介紹了ACE基因選材與摔跤運動的關系。探討了ACE基因多態性與人體有氧運動的關系;ACE基因運動機理的影響;ACE基因多態性與人體有氧運動的關系;ACE基因多態性與速度力量運動存在的關聯性。以此討論和探究ACE基因與西藏摔跤運動員之間可能存在關聯性，為西藏摔跤運動員的選材提供參考。

【關鍵詞】 ACE;多態性;摔跤運動員;選材;關聯性;討論

一、前言

摔跤運動員的選材是根據摔跤項目自身特點及運動規律來進行的，摔跤運動要求運動員必須具備較高的耐力、速度、力量素質。摔跤運動員的選材主要從“經驗選材、科學選材”兩個方面的評估進行選材。隨著科技的發展，傳統“經驗選材”方式逐漸向“科學選材”方式過渡，特別是ACE基因與運動關聯的研究越來越受到重視，ACE基因選材的研究日趨深入到許多運動項目之中。許多研究表明：“機體的某些運動能力（力量素質、速度素質、耐力素質等）具有相當高的遺傳度”。西藏摔跤運動員世居平均4000多米高海拔的青藏高原，西藏摔跤運動員具有良好的有氧耐力，也具有較好的肌肉力量。摔跤運動成績的提高除了科學化的訓練、科學化的管理以外，科學化的選材也是提高運動成績的條件之一。西藏摔跤運動員的選材多為“經驗選材”，目前關于ACE基因多態性與西藏摔跤運動員選材方面尚未見文獻報道。通過討論ACE基因多態性與西藏摔跤運動員科學選材的關聯性，為今后西藏摔跤項目研究提供新的思路。

二、西藏競技摔跤運動

西藏現代的摔跤運動始于20世紀80年代。經過多年的摸索和積淀發展，現今西藏摔跤隊取得了巨大的進步。無論是在技術的完善還是戰術的執行方面都取得了長足的進步。藏族選手西洛卓瑪于2011年摔跤世錦賽女子自由式67公斤級比賽中獲得金牌，是西藏摔跤隊歷史上的一次里程碑式的突破，也是西藏和平解放60年來，西藏首個競技體育世界冠軍。近年來西藏競技摔跤運動成績不斷取得新突破。2015年11月，全國女子自由式摔跤冠軍賽在湖南舉行，在63KG級比賽中西洛卓瑪勇奪冠軍，索朗德吉獲得亞軍;在60KG、55KG級比賽中西藏選手均取得了優異成績。盡管西藏競技摔跤運動不斷取得突破，但是在科學訓練、科學管理、科學選材等方面與國內其他摔跤強省相比還存在一定差距，畢竟西藏競技摔跤運動起步時間晚。同時受西藏平均4000多米高海拔地域的影響，在許多方面均存在很大的局限性。特別是基因選材方面的研究尚未見到。

三、ACE基因選材與摔跤運動

ACE（Angiotensin converting enzyme）又稱血管緊張素轉換酶，分布在人體的許多部位，現在研究已經可以證明的主要分布部位有心臟、肺、腎臟等。ACE 是腎素—RAS（血管緊張素系統）中存在的一種酶。RAS 包括AngI（血管緊張素 I）、AngII（血管緊張素 II）、AGT（血管緊張素原）、ACE、腎素和血管緊張素 II 受體（AT）。AngII（血管緊張素 II）對心臟的增強心肌收縮性和增加心率有一定的作用，還可以促進心肌細胞的肥大和成纖維細胞刺激膠原與結締組織生成。摔跤運動屬于技能主導類格斗對抗性項群，力量、速度、耐力是摔跤運動員所具備的重要素質。力量素質、耐力素質是摔跤運動員的基礎，在這些素質的保障之下才可以更好的完成技術動作，獲取更好的運動成績?！癎eorge等學者經過多年的實驗研究發現，ACE（Angiotensin converting enzyme）基因I/D多態性可能與耐力運動員的狀態有關?！盵1]“目前，國外研究最成熟、最受關注的基因就是ACE基因，后來發現ACE還是決定耐力素質的關鍵?！盵2]“Folland等專家學者通過對三十三名普通男性進行九周的力量訓練研究發現，ACE（Angiotensin converting enzyme）基因I/D多態性與等長肌肉訓練相關，Folland等專家學者的研究結果提示，ACE基因與肌肉力量具有顯著相關性。”[3]

1、摔跤運動特征

摔跤運動屬于技能主導類格斗對抗性項群，力量、速度、耐力是摔跤運動員所具備的重要素質。在訓練中，加強對摔跤運動員速度、力量、耐力素質的訓練是必不可少的。摔跤運動要求摔跤運動員在最短的時間內以最大的力量戰勝對手，但在比賽中往往不可能完全做到這一點，許多比賽都要求運動員能在長時間的對抗中獲取勝利，這就要求運動員具備持久的耐力素質。摔跤項目的能量代謝特征主要以ATP-CP供能為主要特征、同時還依據糖酵解和有氧混合供能。在摔跤運動員專項力量耐力訓練中主要是提高運動員大強度負荷訓練的機體的適應能力。在摔跤比賽中耐力水平比較高的選手，他們在短時間運動負荷時候機體的乳酸堆積時間比較而言較為緩慢，所以這些耐力水平比較高的選手可以在比賽中能夠快速地完成比賽所以要求的技術動作，而且活動性能力比較高。關于摔跤運動員的力量耐力訓練，往往在力量訓練中經常要注意到在“一次攻與守的轉換”僵持時間和一場比賽的總的時間長。

2、摔跤運動項目的科學選材

烏爾布利希學者將運動選材定義為：“把具有先天條件優越，適合于某項體育種類和項目的人才，從小選拔出來進行有目的的培養過程?！盵4]從運動選材的科學性上，可分為“經驗選材”和“科學選材”。有關報道研究稱：優秀運動員的好成績的取得除了后天刻苦訓練外來自先天的遺傳因素也同樣重要。在優秀運動員的后天訓練與先天遺傳所起的作用中，后天訓練占1/3，遺傳因素占2/3。借助基因檢測進行選材，則成功率會比較高，有運動員潛質的隊員被“發掘”參加訓練的運動員的年齡可以提前，長遠而言能減少運動員培養過程的投入和浪費、提高運動員成才率。國內許多體科所致力于研究基金選材。經過多年建設的運動員基因選材研究平臺已逐漸開始使用，運動員選材將由形態、技能選材向現代的心理、基因選材轉變。

摔跤運動屬于變異性多結構的非周期性項目，也屬于技能主導類格斗對抗性項群。摔跤項目的獲勝需要運動員擁有完美的力量素質、耐力素質及速度素質，在力量素質、耐力素質及速度素質的保障下運動員合理的利用技術動作、發揮戰術特長，這些能力的協調配合才能獲取自己需要的運動成績。這就要求運動員必須承受巨大運動量的消耗以及承受心理的巨大負荷量，這種綜合的各項能力協調配合，在不同的少兒身上表現出的特征也不盡相同，少兒所能承受的這種能力表現越突出，比賽中發揮出的對抗能力就越強，完成比賽所要求的任務也會相對輕松。因此，如果在少兒身上具備以上所需要條件的少兒選材是非常重要的。而基因選材可以更加準確的測試少兒所具備的運動能力，為后期訓練提供支持。可見，摔跤運動員的選材必須研究遺傳因素及其影響。我國的許多運動項目的選材現在已經逐步從經驗選材向基因選材過渡，這是順應體育科學發展要求，更好地為競技體育人才的培養服務。結合ACE基因與耐力、力量、速度的關聯性分析，以及摔跤運動自身的特點，對運動員進行科學的、全面的篩選。

3、ACE基因的多態性

基因多態性（polymorphism），是指在一個生物群體中，同時和經常存在兩種或多種不連續的變異型或基因型（genotype）或等位基因（allele），亦稱遺傳多態性（genetic polymorphism）或基因多態性。人類基因多態性既來源于基因組中重復序列拷貝數的不同，也來源于單拷貝序列的變異，以及雙等位基因的轉換或替換。ACE 是腎素—RAS（血管緊張素系統）中存在的一種酶。在Renin-angiotensin system，RAS系統中，ACE、腎素、血管緊張素原起到調節體內的電解質、水、血壓、體液平衡的作用。ACE（Angiotensin converting enzyme）是該系統反應的關鍵酶。ACE（Angiotensin converting enzyme）基因位于十七號染色體長臂二區三帶（17q23），全長 二十一kb，包含二十六個外顯子、二十五個內含子和兩個啟動子，ACE 基因的第十六內含子中有一段二百八十七 堿基對的Insertion，I和deletion，D片段所構成的多態，稱為 I/D 多態點。ACE 基因在此多態標志位點可分為三種基因型，即 II 純合子、ID 雜合子和 DD 純合子。從運動學的視角來分析，在心血管系統中，出色的運動員一般具有良好的心血管功能，尤其是動脈和心臟的順應性是他們取得優秀成績的關鍵。ACE（Angiotensin converting enzyme ）可降解血管舒張劑緩激肽，AngⅡ是重要的體液平衡因子、強烈的血管收縮劑，可誘導心肌肥大引起心臟重塑。1997年，英格蘭學者Montegomery等人首次發文獻研究了三十五名優秀的英國登山運動員的 ACE基因多態性，登山運動員多為ACE-Ⅱ純合子，而少見 ACE-DD純合子，尤其曾登上 8000米高度的運動員無一例為ACE-DD 純合子，而且前5名最優秀的運動員均為ACE-Ⅱ純合子。從查閱國內外研究文獻可知，ACE基因多態性與耐力素質有非常緊密的關聯性，也有一部分研究文獻指出ACE基因多態性與力量素質同樣具有一定的關聯性。

4、ACE 基因運動機理的影響

ACE（Angiotensin converting enzyme）不同的基因型表現能夠對運動機理的影響是不相同的，主要觀點有：“第一種是D等位基因。D等位基因在ACE（Angiotensin converting enzyme）基因中表現隱形。D 等位基因中ACE（Angiotensin converting enzyme）活性較高，能有效地促進無活性的血管緊張素I轉化為有活性的血管緊張素 II，在耐力及力量型運動中導致左心室肥大。同時還影響心臟結構，直接引起心肌細胞肥大和成纖維細胞刺激膠原及結締組織形成，還可以增強心肌收縮，刺激交感神經末梢釋放去甲腎上腺素，進一步增強收縮性?！?“第二種是I等位基因。I等位基因在ACE（Angiotensin converting enzyme）基因中表現顯性。認為I等位基因中慢肌比例較高，主要是通過肌肉效能影響運動能力，在耐力運動員的骨骼肌有更強的收縮能力。機理是 I 等位基因體內ACE（Angiotensin converting enzyme）酶的活性低，導致 CO 濃度升高，從而加強了線粒體的呼吸功能，提高了肌肉吸收氧的能力。”在體育運動訓練中，心肌和骨骼肌的解耦聯蛋白數量下降，使心肌和骨骼肌的收縮能力加強，提高了肌肉吸收營養成分的能力，有助于增強機體的有氧能力，從而使耐力運動能力增強。

5、ACE 基因多態性與人體有氧運動的關系

眾多研究表明，ACE基因與人體有氧運動能力之間有關，實驗結論也說明了它們之間存在很明顯的關聯性。一九九八年，Montgomery等人研究結果發現：“登山運動員與普通人等位基因頻率和基因型頻率均存在明顯的差異，并且登山隊員的 I 等位基因非常明顯高于 D 等位基因?！?。[5]“Montgomery等人研究還發現：“登上八千米以上的十五名登山隊員中，都為II和ID基因，沒有發現DD型純合子?！盵6] Myerson Saul等人于1999年研究結果發現：“九十一名參加奧運會競賽的隊員ACE基因 I/D 多態性進行實驗分析，研究發現參加短跑200米的隊員 I 等位基因頻率僅為35%，長跑5000米以上的隊員I等位基因的頻率為62%，從分析結果很好的說明了伴隨運動距離的增加，I等位基因出現的頻率也隨之升高。中國學者高炳宏等在2006年對健康普通人與上海優秀賽艇運動員及優秀游泳運動員共200人進行 ACE 基因 I/D 多態性研究，發現 I 等位基因在賽艇運動員、游泳運動員中所占的頻率較高，對運動訓練敏感性較好。目前認為，I 等位基因攜帶者其組織和血清中的 ACE 活性水平較低，并在耐力型運動員中出現的頻率較高，同時對訓練敏感度較好，在相同體能訓練后，運動能力有較快的提高。

6、ACE基因多態性與速度力量運動存在的關聯性

科學技術快速的發展，分子技術的逐步進步，發達國家對ACE 基因多態性的研究比較成熟，ACE基因多態性與運動關聯的研究也逐步深入。我國許多專家學者也多有涉獵ACE基因多態性與個別運動項目關聯性的研究。有學者研究發現ACE基因與耐力運動可能存在一定關聯。Folland等學者對力量訓練與ACE基因研究發現：“對非運動員進行九周的力量訓練，非運動員人群攜帶 D 等位基因的股四頭肌收縮力量顯著增強，證明 ACE 基因 I/D 多態性與力量訓練相關。[7]”學者Colakoglu 等人實驗測試研究發現：對普通運動員進行分組研究，發現99 名普通運動員經過六周訓練后攜帶D等位基因的運動員力量增加比較突出。中國學者趙云等人早在2000年就發表文獻闡述了應用PCR-AFLP方法，測試優秀力量運動員和普通人群的ACE基因型，發現運動員與普通人ACE等位基因存在顯著性差異。并且在結論中指出ACE基因I/D多態性可能與運動能力相關聯。并提示在未來可以思考將ACE基因多態性作為遺傳標志應用在體育運動項目的運動員科學選材中。

四、結束語

ACE（Angiotensin converting enzyme）基因是第一個標記運動和運動有關的基因，科研人員從許多實驗中證實ACE基因可能決定著有氧耐力能力。可以通過干涉人體心肺的能力來調控耐力素質，同時ACE（Angiotensin converting enzyme）在血液中的表達水平和優秀運動員的運動能力可能有密切的相關性。但是對于ACE基因與運動能力的關聯性探索還不夠深入，隨著基因生物學應用在優秀運動員經過長期訓練產生的適應性變化的重點研究，以及ACE基因逐步成為運動員運動能力檢測的工具，為運動項目的科學選材提供理論依據。探討ACE基因也為西藏摔跤運動提供新的研究方向，期望更多的專家學者關注西藏摔跤運動，探尋ACE基因與西藏摔跤運動員的選材的關聯性，為西藏摔跤運動的科學選材提供參考。

【參考文獻】

[1] George Gayagay，BingYu，Brett Hambly，et al.Elite endurance athletes and ACE I allele：the role of genesin athletic performance[J].Hum Genet，1998.103.48-50.

[2] 熊正英，王海瑞.ACE基因與運動關系的研究進展沈陽體育學院學報2005.3.79-82.

[3] 潘力平等.我國優秀籃球運動員ACE基因I/D多態性頻率分布特征研究[J].山東體育學院學報，2011.12.

[4] 為民.關于運動員選材問題[M].國外體育科學資料，1978（8）9.

[5] Montegomery HE，Marshall R，Hemingway H，et al.Human genefor physical performance[J]. Nature，1998.393（6682）221-2.

[6] Myerson Saul，Hemingway Harry，Budget Richard，Montgomery Hugh.Human angiotensin I-converting enzyme gene and endurance performance[J]. Journal of Applied Physiology，1999.87（4）1313-1316.

[7] Folland J，LeachB，Little T，et al.Angiotensin-converting Enzyme Genotype Affects the Response of Human Skeletal Muscle to Functional Overload[J].ExP hysiol，2000.85（5）575-579.

【作者簡介】

楊文豪（1982-）男，西藏民族大學體育學院講師，碩士，主要研究方向：西藏體育教育及運動訓練.