ACTN3基因多态性对大学生立定跳远成绩的影响分析

（海南医学院 海南 海口 571199）

随着分子生物学技术与理论的发展及在体育相关学科的渗透，在遗传水平上寻找影响人类运动能力的相关基因并运用到运动员的早期选拨和评价体系中成为当前体育学科领域的重要研究内容。其中运动能力相关的基因多态性研究已成为热点之一，在运动能力候选基因的现有研究中，α-肌动蛋白3（ACTN3）基因多态性是目前备受关注的与运动能力相关的基因，是仅次于ACE基因I/D多态性，研究数量排在第2位的多态位点。ACTN3基因，又称金牌基因，自被报道以来，便引起了全世界体育研究者的极大兴趣。

ACTN3是肌动蛋白的结合蛋白，在骨骼肌中主要分布于Z线，类似于致密体，其作用是固定肌原纤维肌动蛋白微丝的排列顺序。ACTN3基因位于人类第11号染色体 q13-q14，其第16号外显子上存在C→T多态，使编码第577位氨基酸的密码子CGA（编码精氨酸R）变为TGA（为终止信号，不编码蛋白），从而造成ACTN3的缺失，称为ACTN3基因R577X多态性（rs1815739，或称为C1747T多态性）。

ACTN3这个金牌运动基因被多次验证与运动能力相关，但依然存在许多矛盾的结果。究其原因，我们主要认为可能有二：其一，不同人群的遗传背景不同，在长期的进化中可能形成了人群差异；其二，关于该基因与运动的相关性研究主要集中在R577X这一个遗传位点，忽略了该基因其他位点对运动的影响，是否还存在其他重要突变位点。立定跳远是我国体育测评系统的重要指标，本研究拟分析ACTN3基因的4个多态性位点rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897对大学生立定跳远成绩的影响，以反应该基因多态性对运动能力的影响。

1、研究对象与方法

1.1、对象

遴选海南某高校体重评分为100分、肺活量评分大于60分的203名在校大学生作为基因分型研究对象。对所有对象进行立定跳远成绩测定，根据标准化评分进行分组，其中低于60分为不及格组，60-75分之间为及格组，76-85分为良好组，86分以上为优秀组。

1.2、方法

上述所有对象采集唾液10ml，提取基因组DNA，鉴定后送上海捷瑞生物工程有限公司，利用snapshot SNP分型方法对rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897进行基因分型检测。其基本原理为，利用多对上游引物和下游引物扩增120-175bp的DNA片段，扩增产物纯化后在ABI公司的测序仪3730XL上进行单碱基延伸反应，根据延伸产物的分子量判断基因型(表1）。

表1 基因分型过程中的扩增引物及测序延伸引物

1.3、数据处理

利用统计学软件SPSS 25.0进行Hardwenberg平衡检测，相关性分析利用卡方检验法，P＜0.05认为存在统计学意义。

2、结果

2.1、各SNP位点基因型分布频率及hardwenberg遗传平衡验证

rs484358位点可检测到3种基因型AA、AG、GG，在本次研究的203例对象中分布频率分别为43.3%、51.2%、5.41%；rs490998的三种基因型AA、AG、GG在本次研究的203例对象中分布频率分别为19.7%、49.3%、31.0%；rs1815739 的三种基因型 CC、CT、TT 在 203 例大学生群体中的分布频率为37.4%、53.2%、9.4%；rs13897仅检测到2种基因型CC、CT，在本次研究的大学生群体中的分布频率为71.3%、19.7%。上述4个位点hardwenberg遗传平衡验证结果均表明 P＞0.05。

2.2、各SNP位点基因型与大学生立定跳远成绩的相关性分析结果

成绩优良组、及格组、不及格组分别有25、133、45例，不同SNP位点基因型在各组中的发生频率如表2所示，成绩优良组和及格组进行关联性分析，未见4个SNP位点的不同基因型与成绩发生强关联（Pa＞0.05)。进一步将优良组和及格组合并与不及格组进行比较，各SNP位点亦均未出现显著差异(Pb＞0.05)。

表2 4个SNP位点基因型在不同成绩分组中分布频率分析

2.3、各SNP位点等位基因分布与大学生立定跳远成绩的关联性分析结果

如表3所示，每个SNP位点均可检测到2种等位基因，成绩优良组与及格组相比较，4个SNP位点的等位基因分布频率均未出现组间差异（Pa＞0.05)，将优良组与及格组合并后再与不及格组进行比较，亦未见4个SNP位点等位基因分布频率存在显著的组间差异性（Pb＞0.05)。

表3 4个SNP位点等位基因在不同成绩分组中的分布频率分析

3、讨论

耐力和爆发力是评价个体运动能力的重要指标，而立定跳远是下肢爆发力的重要评价要素。起跳姿势、锻炼与否、体型等均会对立定跳远成绩产生重要影响，但随着基因影响运动能力的观点逐渐被接受，关于基因多态性与立定跳远成绩关联性的研究也见诸报道。

ACTN3蛋白作为肌肉组织的重要组成成分，其编码基因的多态性与运动能力的相关性研究成为热点，在滑雪、跳水、足球、短跑、长跑等各种类型的运动员中均有相关研究报道。但关于该基因多态性与立定跳远成绩的分析极少。

本研究选择了203个大学生进行ACTN3基因的4个多态性位点的检测分析，并对这些SNP位点的基因型与跳远成绩的关联性进行了研究。其中rs1815739是最常被报道的一个多态性位点，其突变会引发该蛋白第577位密码子转变为终止密码子，从而导致多肽链无法正常完成翻译，世界范围内约有10亿人群缺乏正常的ACTN3蛋白。本次研究的203个个体中，有17个（9.4%）个体的基因型为突变纯合子（TT），而这些纯合子在成绩优良组、及格组、不及格组中分别出现的比率分别为12%、10.5%、4.4%，从这个结果我们并没有发现ACTN3蛋白翻译终止突变对大学生立定跳远成绩的影响。

此外，我们还选择了rs484358、rs490998及rs13897三个位点进行研究，在成绩优良组和不及格组、优良组和及格组等统计分析中均未发现与大学生立定跳远成绩有统计学关联的多态性位点、基因型或者等位基因。