ACTN3基因多態(tài)性與體能素質(zhì)及踝關(guān)節(jié)扭傷表型的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、引言：輔肌動蛋白是肌動蛋白結(jié)合蛋白家族的成員。兩個鈣敏感的α-輔肌動蛋白亞型(ACTN2和ACTN3)表達在骨骼肌。它們是肌節(jié)Z線的主要結(jié)構(gòu)部分，起到錨合肌動蛋白細肌絲的作用。在人類，ACTN2表達在骨骼肌和心肌纖維，而ACTN3僅僅表達在骨骼肌快速糖酵解的IIx纖維。此外，α-輔肌動蛋白-2和α-輔肌動蛋白-3相互作用參與肌肉蛋白一系列的信號傳遞和代謝作用。因為一個未成熟的終止密碼子造成基因ACTN3的16號外顯子第1747位核苷酸存

2、在C→T的轉(zhuǎn)換，即精氨酸密碼子被取代，造成基因ACTN3的多態(tài)性。XX等位基因不能產(chǎn)生α-輔肌動蛋白-3，但是沒有和任何疾病表型有關(guān)聯(lián)。先前的研究表明除了人類沒有別的哺乳動物存在這種多態(tài)性，各種人種都有這種基因ACTN3多態(tài)性。有大約19％的高加索人是缺失ACTN3的，在世界上不同人種X等位基因頻率分布超過15％。α-輔肌動蛋白有很高的保守性，最近的研究顯示ACTN3的缺失是人類進化的選擇,它影響肌肉的代謝。近來有很多的研究顯示ACTN

3、3影響人的運動能力。對精英高加索運動員研究證實，在精英爆發(fā)力和力量型運動員中純合子RR頻率分布明顯高于對照。XX基因型明顯和女性耐力運動員相關(guān)，但是和男性耐力運動員沒有關(guān)聯(lián)。相似的發(fā)現(xiàn)被報道證明這種相關(guān)性，大量的橫斷面研究支持，R-等位基因和肌肉高速收縮呈正相關(guān)。此外，IIx纖維中ACTN3蛋白含量高于IIa型纖維，在RR基因型中IIx（快肌糖酵解）纖維的比例大于XX基因型的。
　　在運動中踝關(guān)節(jié)扭傷是最常見的骨骼肌肉關(guān)節(jié)損傷之一

4、。研究顯示幾個內(nèi)在和外在的原因和急性踝關(guān)節(jié)扭傷（AAS）有關(guān)。最近的文獻表明腱和韌帶組織的損傷與基因遺傳相關(guān)。編碼一些腱和韌帶組織的細胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)類的基因變異與骨骼肌肉軟組織損傷存在關(guān)聯(lián)。研究表明在運動積極的人群中基因TNC,COL5A1和MMP3與肌腱慢性病變有關(guān)。基因TNC的變異和跟腱斷裂有關(guān)，基因COL1A1,COL12A1和COL5A1的變異與十字韌帶斷裂和肩關(guān)節(jié)脫位有關(guān)。但是引起AAS的基因因素目前還未見有報道。肌肉力量較弱

5、和肌力不平衡是踝關(guān)節(jié)扭傷的原因之一，因此提高肌肉力量和瞬間爆發(fā)力應(yīng)該能減少這種損傷。僅僅表達在快速糖酵解肌纖維Z線的基因ACTN3和力量/爆發(fā)力表型存在關(guān)聯(lián)。
　　在高加索人種，ACTN3R577X與運動成績的相關(guān)性已清楚地在精英級運動員中觀察到，但涉及非運動員的研究卻提供了許多混淆的結(jié)果。ACTN3R577X多態(tài)性和骨骼肌生理功能之間的相關(guān)性在中國非運動員中沒有被調(diào)查過。根據(jù)這一假設(shè)，ACTN3R577X多態(tài)性對中國漢族人運動能

6、力的影響與對白種人的影響是一致的，即ACTN3RR純合子比XX純合子有較高的基線肌肉力量/強度。我們還假設(shè)，XX型個體將有更好的耐力相比RR純合子攜帶者。為了檢驗這一假設(shè)，并確定在中國非運動員的ACTN3R577X多態(tài)性與身體和性能表型的關(guān)聯(lián)，我們對452個年輕男士兵的身體組成特征，力量、爆發(fā)力和耐力進行相關(guān)分析。
　　在高加索人種，ACTN3R577X與耐力表型的相關(guān)性已清楚地在精英級運動員中觀察到，但涉及中國運動員的研究卻未見

7、報道。我們假設(shè)中國漢族耐力型運動員XX基因型頻率分布較高而RR基因型頻率分布較低相比普通對照。為驗證這個假設(shè)，我們分析中國耐力運動員和基因ACTN3的關(guān)聯(lián)。
　　目前，ACTN3R577X與肌肉力量/爆發(fā)力的相關(guān)性已清楚地在很多研究中觀察到。就我們所知道的，還沒有ACTN3R577X基因多態(tài)性與急性踝關(guān)節(jié)扭傷是否相關(guān)的研究報道。因此，本研究的主要目的是探討中國漢族男性軍人急性踝關(guān)節(jié)扭傷患者與ACTN3R577X基因多態(tài)性的相關(guān)性。

8、
　　目的：先前的研究表明基因ACTN3577R等位基因和爆發(fā)力、力量能力有顯著的關(guān)聯(lián)，而577X等位基因則有利于耐力能力。首先，我們檢測中國漢族男性軍人ACTN3基因型和等位基因的頻率分布，并分析ACTN3基因和中國漢族男性軍人運動能力的關(guān)聯(lián)。其次，我們測試XX基因型是否在中國耐力運動員中有較高的頻率分布相對于普通對照組。最后，本實驗將探討ACTN3基因多態(tài)性和急性踝關(guān)節(jié)扭傷表型的關(guān)聯(lián)性。
　　方法：通過研究452個中國年

9、輕男性軍人，我們檢測ACTN3基因型和等位基因的頻率分布，分析ACTN3基因和運動能力的關(guān)聯(lián)。通過研究250個中國省級和國家級水平的耐力運動員和450個普通對照，我們檢測ACTN3基因型和等位基因的頻率分布，分析ACTN3基因和運動能力的關(guān)聯(lián)。142個經(jīng)臨床或者手術(shù)診斷的急性踝關(guān)節(jié)扭傷患者和280個從沒有過踝關(guān)節(jié)損傷史的自愿者進行對照研究，分析其相關(guān)性。用熒光定量PCR法檢測ACTN3基因的多態(tài)性。
　　結(jié)果：1.ACTN3基因型

10、頻率分布(RR39.8％,RX43.4％,XX16.8％)和ACTN3等位基因頻率分布(R61.5％,X38.5％)明顯和高加索人種分布一致。我們僅僅發(fā)現(xiàn)ACTN3基因和握力有關(guān)聯(lián)。XX型的個體的握力要明顯低于RR型的個體的握力(P=0.007)，但是XX型的個體和RX型的個體握力沒有差別(P=0.121)，RR型的個體和RX型的個體握力也沒有差別(P=0.117)。我們沒有發(fā)現(xiàn)ACTN3基因多態(tài)性和短跑、耐力有關(guān)聯(lián)。
　　2.我

11、們的結(jié)果顯示在女性耐力運動員中ACTN3XX基因型(21.2vs.15.8％;P=0.02)和X等位基因(51.3vs.41.1％;P=0.019)的分布頻率明顯高于對照，但男性運動員沒有差異。另外，ACTN3XX基因型頻率分布在頂尖的女性耐力運動員中是28.6％，明顯高于其他對照。
　　3.急性踝關(guān)節(jié)扭傷組和對照組的ACTN3頻率分布差異顯著，ACTN3RR基因型頻率分布(23.2vs.35％;P=0.011)和R等位基因型頻率

12、分布(47.9vs.58.9％;P=0.002)。AAS組ACTN3RR基因型頻率明顯低于對照組(23.2％vs35％;OR=1.8;95％可信區(qū)間:1.1-2.8;P=0.014)。ACTN3RR基因型頻率隨著AAS損傷等級的提高有一個下降的線性趨勢。
　　結(jié)論：①我們的結(jié)果顯示ACTN3基因僅僅和中國年輕男性士兵的握力有關(guān)聯(lián)。
　　②我們的結(jié)果顯示ACTN3R577X多態(tài)性和中國女性耐力運動員有關(guān)聯(lián)，但是和中國男性耐力運