运动员血清睾酮水平与ACTN3基因R577X多态性关系①

高鹏华 张志明

（1.西北大学体育部 陕西西安 710069；2.西安市中心医院检验科 陕西西安 710003）

运动员血清睾酮水平与ACTN3基因R577X多态性关系①

高鹏华1张志明2

（1.西北大学体育部 陕西西安 710069；2.西安市中心医院检验科 陕西西安 710003）

目的:探讨排球和篮球运动员血清睾酮水平与其ACTN3基因R577X多态性关系。方法:应用酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）和聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restricted fragment length polymorphism，PCR-RFLP)分别检测排球运动员67名（男35名，女32名）和篮球运动员74名（男39名，女35名）血清睾酮水平和ACTN3基因R577X多态性，探讨两者之间的关联性。结果:运动员血清睾酮在ACTN3R等位基因组和XX纯合子组水平比较,均无统计学差异（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）。结论:运动员血清睾酮水平与其ACTN3基因R577X位点多态性不相关。

ACTN3 基因多态性 排球 篮球 睾酮

α-辅肌动蛋白-3(α-actinins-3,ACTN3)是澳大利亚研究者发现的一个与运动能力相关的基因,存在于快肌纤维，负责肌纤维的有序排列和调节其收缩被称为“金牌基因”[1-2]，男性睾酮主要由睾丸合成与分泌，少量由肾上腺分泌，女性则主要由肾上腺皮质网状带分泌，少量由卵巢卵泡内膜分泌，睾酮与许多运动项目之间的关系密不可分[3-4],目前我国关于血清睾酮水平与ACTN3基因R577X多态性关系研究尚未见报道，因此该研究通过研究男女排球和篮球运动员血清睾酮水平与ACTN3基因R577X多态性，进一步探讨两者之间的相关性。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取西北大学、西北工业大学、西安体育学院本科和研究生中优秀运动员141名，年龄为17～27岁，平均年龄19±3.2岁。其中排球运动员67名（男35名，女32名）。篮球运动员74名（男39名，女35名），运动员等级均为国家一级、二级运动员，所有研究对象均知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 血清样本采集

所有运动员均要求标本采集前一天没有训练或比赛，在休息状态下采集清晨空腹外周静脉血5ml，室温放置2 h后3000 r/min，离心20 min，取上清液检测，或将血清保存于-20℃集中检测。

1.2.2 血清睾酮检测

采用酶联免疫吸附ELISA法测定血清睾酮含量，试剂购自上海凯博生化试剂有限公司，严格按照试剂盒说明书操作方法进行测定。

1.2.3 基因组DNA提取和PCR扩增

采用宝生物工程(大连)有限公司人类基因组DNA提取试剂盒提取DNA,-20℃保存备用，引物依据NCBI网站公布的人类ACTN3基因序列(rs1815739)由宝生物工程(大连)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′，反应体系为50 ul,其中包括PCR反应通用体系45 ul,正向引物和反向引物各0.5 uL,模板DNA4 uL。使用美国应用生物系统公司ABI 7300 PCR仪,反应参数为:95℃预变性2 min后95℃变性40 s，55℃退火30 s，72℃延伸40 s的共40个循环，最后72℃充分延伸5 min，PCR反应结束后取反应产物5 uL，经2%琼脂糖凝胶电泳，紫外线灯下观察290 bp处是否有PCR反应产物。

图1 结果判定：两条带(205bp和85bp)为纯合子RR型,四条带（205bp、108bp、97bp和85bp）为杂合子RX型，三条带(85bp、97bp和108bp)为纯合子XX型

表1 ACTN3不同基因型男女排球和篮球运动员血清睾酮水平比较（±s）

表1 ACTN3不同基因型男女排球和篮球运动员血清睾酮水平比较（±s）

组别 例数 睾酮水平（ng/ml）各基因型睾酮水平（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男篮 39 21.46±3.62 24.81±5.13 23.13±4.45 18.82±3.55 0.528男排+男篮 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女篮 35 1.19±0.62 1.18±0.33 1.26±0.55 0.79±0.61 0.321女排+女篮 67 1.20±074 1.26±0.57 1.32±0.63 0.94±0.48 0.275

1.2.4 限制性酶切和电泳检测

上述PCR反应产物（290 bp）使用限制性酶切DdeI购自生工生

物工程上海（股份）有限公司，37℃过夜消化18小时后用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳后进行银染色。用PCRMarker作分子量标准，进行结果判读。

1.2.5 基因型判定

290 bp产物经限制性酶切Dde I消化有一个内切位点，产物为205 bp和85 bp为RR型，有两个内切位点，产物为85 bp、97 bp和108 bp为XX型，杂合RX型则为4个条带205 bp、108 bp、97 bp和85 bp,具体见图1。

1.3 统计学处理

采用SPSS13.0软件进行统计分析。等位基因和基因频率分布经Hardy-Weinberg遗传平衡定律检验,以确定各组基因型具有群体代表性。计量资料以±s表示，组间比较用单因素方差分析(One-way ANOVA)，以P＜0.05为差异有统计学意义判定标准。

2 结果

2.1 ACTN3各基因型男女排球和篮球运动员血清睾酮水平比较

141名运动员ACTN3基因R577X基因频数分别为(RR 40.4%, RX 51.8%,XX 7.8%)经Hardy-Weinberg平衡检验(x2=3.56,P＞0.05),结果表明所选择的受试对象具有群体代表性。74名男运动员组（包括35名男排和39名男篮）,睾酮平均水平为21.07±4.29 ng/ml，67名女运动员组（包括32名女排和35名女篮）,睾酮平均水平为1.20±0.74 ng/ml，虽然男女运动员间睾酮平均水平差异有统计学意义(P＜0.05),但男排、男篮、男排和男篮混合组以及女排、女篮、女排和女篮混合组各基因型睾酮水平差异均无统计学意义(P＞0.05),具体见表1。

3 讨论

α-辅肌动蛋白-3是辅肌动蛋白家族中4种存在形式之一，只存在于快肌纤维中，其编码基因16号外显子的第1747位正常为C碱基，当C碱基突变为T碱基时会造成577位的氨基酸由精氨酸(577R)到终止编码(577X)的变化[5],国内外学者就该位点的多态性与运动员速度、耐力等运动素质关联进行了大量的研究，Mikami等[6]对日本田径运动员，Kim等[7]对韩国举重、游泳、短跑运动员，贺兰湘等[8]对我国西南地区汉族优秀举重、跳水和水球运动员的研究表明R等位基因与速度、爆发力有关，而Rodrí guez-Romo等[9]对西班牙男性柔道运动员以及我国蔡庆等对飞行员研究没有发现R等位基因与爆发力或耐力有关联性。

睾酮是一种重要的促合成激素，其水平的高低已作为运动员选材和技能评定方面的一种常用且成熟的指标，有文献表明睾酮能增加人体肌肉量和耐力,ACTN3 R577X多态性与运动员睾酮是否关联，目前文献鲜有报道，本研究中运动员经Hardy-Weinberg平衡检验(P＞0.06),基因频率分布达到遗传平衡，表明具有群体代表性。男女运动员间睾酮平均水平差异有统计学意义(P＜0.05),这与国内外文献报道一致,而不同基因型间运动员血清睾酮水平差异均无统计学意义(P＞0.05),这与Pimenta等研究ACTN3 XX基因型足球运动员睾酮水平低于与其他基因有所不同,分析原因可能与研究地域、人种和运动项目不同因素有关外，很重要的一点是睾酮水平与运动员运动状态有密切关系，其研究的是急速离心训练后立即检测的足球运动员睾酮水平，本研究中的是运动员在没有训练状态下早晨空腹时睾酮水平，这可能是造成结果差异的根本原因。

4 结语

研究结果没有发现运动员ACTN3基因R577X位点多态性与其血清睾酮水平有关联，运动基因ACTN3其它位点多态性是否与血清睾酮水平有关还需多位点、多基因以及更多运动项目和数据的深入研究。

[1]陈伟民,赵广才,彭鑫,等.ACTN3-C1747T、ACE-I/D基因多态性在运动员选才中的应用研究[J].医学综述,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]袁伟平.6周力量训练对优秀举重运动员训练适应性与激素变化关系的研究[J].当代体育科技,2014(19):35-36.

[4]林丽雅,张莉,徐心浩,等.优秀游泳运动员赛前大强度训练实效性探究[J].成都体育学院学报,2015(1):7-12.

[5]杨若愚,王予彬,沈勋章.基因多态性与杰出运动能力[J].中国组织工程研究,2014(7):1121-1128.

[6]Mikami E,Fuku N,Murakami H,et al.ACTN3 R577X Genotype is Associated with Sprinting in Elite Japanese Athletes [J].Int J Sports Med,2014,35(2):172-7.

[7]Kim Hyeoijin,Song Keon-Hyoung, Kim Chul-Hyun.The ACTN3 R577X variant in sprint and strength performance [J].J Exerc Nutrition Biochem,2014,18(4):347-53.

[8]贺兰湘,王杰.中国西南地区汉族运动员ACTN3基因多态性分析[J].成都体育学院学报,2010,36（2）:80-83.

[9]Rodrí guez-Romo G,Yvert T,de Diego A,et al.No association between ACTN3 R577X polymorphism and elite judo athletic status[J].Int J Sports Physiol Perform,2013,8(5): 579-581.

G8

：A

：2095-2813(2015)9(a)-0009-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.25.009

陕西省体育局常规课题(15019)。

高鹏华（1978—），女，山西太原人，讲师，研究方向：运动人体科学。