ACTN3基因多態(tài)性對大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績的影響分析

（海南醫(yī)學(xué)院 海南 ?？?571199）

隨著分子生物學(xué)技術(shù)與理論的發(fā)展及在體育相關(guān)學(xué)科的滲透，在遺傳水平上尋找影響人類運(yùn)動(dòng)能力的相關(guān)基因并運(yùn)用到運(yùn)動(dòng)員的早期選撥和評價(jià)體系中成為當(dāng)前體育學(xué)科領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。其中運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)的基因多態(tài)性研究已成為熱點(diǎn)之一，在運(yùn)動(dòng)能力候選基因的現(xiàn)有研究中，α-肌動(dòng)蛋白3（ACTN3）基因多態(tài)性是目前備受關(guān)注的與運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)的基因，是僅次于ACE基因I/D多態(tài)性，研究數(shù)量排在第2位的多態(tài)位點(diǎn)。ACTN3基因，又稱金牌基因，自被報(bào)道以來，便引起了全世界體育研究者的極大興趣。

ACTN3是肌動(dòng)蛋白的結(jié)合蛋白，在骨骼肌中主要分布于Z線，類似于致密體，其作用是固定肌原纖維肌動(dòng)蛋白微絲的排列順序。ACTN3基因位于人類第11號染色體 q13-q14，其第16號外顯子上存在C→T多態(tài)，使編碼第577位氨基酸的密碼子CGA（編碼精氨酸R）變?yōu)門GA（為終止信號，不編碼蛋白），從而造成ACTN3的缺失，稱為ACTN3基因R577X多態(tài)性（rs1815739，或稱為C1747T多態(tài)性）。

ACTN3這個(gè)金牌運(yùn)動(dòng)基因被多次驗(yàn)證與運(yùn)動(dòng)能力相關(guān)，但依然存在許多矛盾的結(jié)果。究其原因，我們主要認(rèn)為可能有二：其一，不同人群的遺傳背景不同，在長期的進(jìn)化中可能形成了人群差異；其二，關(guān)于該基因與運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性研究主要集中在R577X這一個(gè)遺傳位點(diǎn)，忽略了該基因其他位點(diǎn)對運(yùn)動(dòng)的影響，是否還存在其他重要突變位點(diǎn)。立定跳遠(yuǎn)是我國體育測評系統(tǒng)的重要指標(biāo)，本研究擬分析ACTN3基因的4個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897對大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績的影響，以反應(yīng)該基因多態(tài)性對運(yùn)動(dòng)能力的影響。

1、研究對象與方法

1.1、對象

遴選海南某高校體重評分為100分、肺活量評分大于60分的203名在校大學(xué)生作為基因分型研究對象。對所有對象進(jìn)行立定跳遠(yuǎn)成績測定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化評分進(jìn)行分組，其中低于60分為不及格組，60-75分之間為及格組，76-85分為良好組，86分以上為優(yōu)秀組。

1.2、方法

上述所有對象采集唾液10ml，提取基因組DNA，鑒定后送上海捷瑞生物工程有限公司，利用snapshot SNP分型方法對rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897進(jìn)行基因分型檢測。其基本原理為，利用多對上游引物和下游引物擴(kuò)增120-175bp的DNA片段，擴(kuò)增產(chǎn)物純化后在ABI公司的測序儀3730XL上進(jìn)行單堿基延伸反應(yīng)，根據(jù)延伸產(chǎn)物的分子量判斷基因型(表1）。

表1 基因分型過程中的擴(kuò)增引物及測序延伸引物

1.3、數(shù)據(jù)處理

利用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 25.0進(jìn)行Hardwenberg平衡檢測，相關(guān)性分析利用卡方檢驗(yàn)法，P＜0.05認(rèn)為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2、結(jié)果

2.1、各SNP位點(diǎn)基因型分布頻率及hardwenberg遺傳平衡驗(yàn)證

rs484358位點(diǎn)可檢測到3種基因型AA、AG、GG，在本次研究的203例對象中分布頻率分別為43.3%、51.2%、5.41%；rs490998的三種基因型AA、AG、GG在本次研究的203例對象中分布頻率分別為19.7%、49.3%、31.0%；rs1815739 的三種基因型 CC、CT、TT 在 203 例大學(xué)生群體中的分布頻率為37.4%、53.2%、9.4%；rs13897僅檢測到2種基因型CC、CT，在本次研究的大學(xué)生群體中的分布頻率為71.3%、19.7%。上述4個(gè)位點(diǎn)hardwenberg遺傳平衡驗(yàn)證結(jié)果均表明 P＞0.05。

2.2、各SNP位點(diǎn)基因型與大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績的相關(guān)性分析結(jié)果

成績優(yōu)良組、及格組、不及格組分別有25、133、45例，不同SNP位點(diǎn)基因型在各組中的發(fā)生頻率如表2所示，成績優(yōu)良組和及格組進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，未見4個(gè)SNP位點(diǎn)的不同基因型與成績發(fā)生強(qiáng)關(guān)聯(lián)（Pa＞0.05)。進(jìn)一步將優(yōu)良組和及格組合并與不及格組進(jìn)行比較，各SNP位點(diǎn)亦均未出現(xiàn)顯著差異(Pb＞0.05)。

表2 4個(gè)SNP位點(diǎn)基因型在不同成績分組中分布頻率分析

2.3、各SNP位點(diǎn)等位基因分布與大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果

如表3所示，每個(gè)SNP位點(diǎn)均可檢測到2種等位基因，成績優(yōu)良組與及格組相比較，4個(gè)SNP位點(diǎn)的等位基因分布頻率均未出現(xiàn)組間差異（Pa＞0.05)，將優(yōu)良組與及格組合并后再與不及格組進(jìn)行比較，亦未見4個(gè)SNP位點(diǎn)等位基因分布頻率存在顯著的組間差異性（Pb＞0.05)。

表3 4個(gè)SNP位點(diǎn)等位基因在不同成績分組中的分布頻率分析

3、討論

耐力和爆發(fā)力是評價(jià)個(gè)體運(yùn)動(dòng)能力的重要指標(biāo)，而立定跳遠(yuǎn)是下肢爆發(fā)力的重要評價(jià)要素。起跳姿勢、鍛煉與否、體型等均會(huì)對立定跳遠(yuǎn)成績產(chǎn)生重要影響，但隨著基因影響運(yùn)動(dòng)能力的觀點(diǎn)逐漸被接受，關(guān)于基因多態(tài)性與立定跳遠(yuǎn)成績關(guān)聯(lián)性的研究也見諸報(bào)道。

ACTN3蛋白作為肌肉組織的重要組成成分，其編碼基因的多態(tài)性與運(yùn)動(dòng)能力的相關(guān)性研究成為熱點(diǎn)，在滑雪、跳水、足球、短跑、長跑等各種類型的運(yùn)動(dòng)員中均有相關(guān)研究報(bào)道。但關(guān)于該基因多態(tài)性與立定跳遠(yuǎn)成績的分析極少。

本研究選擇了203個(gè)大學(xué)生進(jìn)行ACTN3基因的4個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)的檢測分析，并對這些SNP位點(diǎn)的基因型與跳遠(yuǎn)成績的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究。其中rs1815739是最常被報(bào)道的一個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，其突變會(huì)引發(fā)該蛋白第577位密碼子轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密碼子，從而導(dǎo)致多肽鏈無法正常完成翻譯，世界范圍內(nèi)約有10億人群缺乏正常的ACTN3蛋白。本次研究的203個(gè)個(gè)體中，有17個(gè)（9.4%）個(gè)體的基因型為突變純合子（TT），而這些純合子在成績優(yōu)良組、及格組、不及格組中分別出現(xiàn)的比率分別為12%、10.5%、4.4%，從這個(gè)結(jié)果我們并沒有發(fā)現(xiàn)ACTN3蛋白翻譯終止突變對大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績的影響。

此外，我們還選擇了rs484358、rs490998及rs13897三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行研究，在成績優(yōu)良組和不及格組、優(yōu)良組和及格組等統(tǒng)計(jì)分析中均未發(fā)現(xiàn)與大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)成績有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)的多態(tài)性位點(diǎn)、基因型或者等位基因。