張磊 段志強

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2015）11-000-01

摘 要 關(guān)于自行車運動員的科學(xué)選材已經(jīng)從多種角度形成較為完善的評定體系，本文從理論上闡明篩選出實際可用的評定自行車運動員生理機能的microRNA型生物標志物，并在此基礎(chǔ)上評估自行車運動員選材microRNA型生物標志物評定體系的可能性與可行性，為microRNA在自行車運動員科學(xué)選材中的應(yīng)用價值提供前瞻性的理論探討。

關(guān)鍵詞 自行車運動員 microRNA 運動 應(yīng)激 應(yīng)用

自行車運動員的科學(xué)選材是建立優(yōu)質(zhì)自行車運動員隊伍的前提條件，microRNA是一種在機體內(nèi)廣泛存在的非編碼特異性RNA，運動作為一種生理應(yīng)激形式可誘導(dǎo)microRNA表達圖譜的變化，目前，運動應(yīng)激microRNA作為“運動基因組學(xué)”的重要組成部分，是體育科學(xué)界的研究熱點。

關(guān)于自行車運動員的科學(xué)選材已經(jīng)從多種角度形成較為完善的評定體系，包括身體形態(tài)、分子標記、機能評定等角度進行自行車運動員的選材已為多名研究者所闡述，但microRNA在自行車運動員選材層面的可能應(yīng)用，國內(nèi)外均未見研究者有相關(guān)報道。本課題研究目的是篩選出實際可用的評定被篩選的自行車運動員先天生理機能的microRNA型生物標志物，建立自行車運動員選材生物標志物層面的評定體系，為microRNA在自行車運動員科學(xué)選材中的應(yīng)用價值提供前瞻性的實驗探討。

一、自行車運動員科學(xué)選材的現(xiàn)狀

優(yōu)秀運動員選材是體育科研界一直很重視的工作。它不僅可以幫助教練員盡早發(fā)現(xiàn)、挖掘具有特殊競技能力的人才，而且可以為國家在運動員的培養(yǎng)上節(jié)省大量的人力和物力。多項研究表明，人類運動能力在很大程度上可以通過某些檢測手段提前得到預(yù)知，這種對人體運動能力的預(yù)知性某種程度上可以保證被篩選出的運動員對運動訓(xùn)練有更高敏感性，有更好的效果，更易成為優(yōu)秀運動員。自上世紀90年代起，各國學(xué)者逐步開展了運動員選材與運動能力的關(guān)聯(lián)性研究，取得了一些令人鼓舞的研究成果[1]，目前對于中國人的研究正處于探索性實踐階段。

二、microRNA用于生物標志物的可行性

microRNA是一種非編碼蛋白質(zhì)、一般為22個核苷酸分子長度的小分子核糖核酸，主要通過對靶基因的負調(diào)控去影響生物學(xué)過程，在許多生理和病理狀態(tài)下均扮演著至關(guān)重要的角色[2]。microRNA在機體體液如血液、尿液以及唾液中均有存在，Li發(fā)現(xiàn)，福爾馬林處理后的組織樣本中microRNA仍然能有效地得到分離且可進行定量評估，表明microRNA具有較高的穩(wěn)定性，這種特性使其作為生物標志物并且進入臨床應(yīng)用成為可能。相對于mRNA，microRNA本身并不編碼蛋白質(zhì)，且影響多種其它基因的表達，因此其具有較mRNA更直接地反映生理狀況的特性。在富含RNA的復(fù)雜體液中條件下，以RT-PCR為核心的技術(shù)平臺可以精確地檢測出microRNA中的一些分子，且多次重復(fù)檢驗未見顯著的失真度，即microRNA的檢測呈現(xiàn)出精確度高、重復(fù)性好的特點，總之，microRNA所擁有的上述生理特性表明其是一種合理、科學(xué)的反映機體生理機能狀況的高效能生物標志物。

三、運動應(yīng)激microRNA在自行車運動員選材中的可能應(yīng)用

microRNA作為生物標志物在興奮劑檢測如促紅細胞生成藥物、自體血液灌輸?shù)容^難檢測的相關(guān)領(lǐng)域呈現(xiàn)出應(yīng)用價值，其也有可能涉及到調(diào)節(jié)骨骼肌轉(zhuǎn)錄后的基因表達，是細胞內(nèi)運動誘導(dǎo)的適應(yīng)性反應(yīng)如骨骼肌肥大、肌力的產(chǎn)生、炎癥反應(yīng)的介導(dǎo)者，在靜息狀態(tài)和組織損傷情形下，microRNA會被釋放入血呈游離態(tài)，多項研究表明，運動可對血液中游離態(tài)microRNA的表達圖譜產(chǎn)生影響，且某些microRNA與運動強度、運動持續(xù)時間呈現(xiàn)依賴性關(guān)系，與傳統(tǒng)的某些反映骨骼肌和心肌損傷及系統(tǒng)炎癥的生物標志物呈現(xiàn)一定的相關(guān)關(guān)系，盡管血液及血清中存在高濃度的核糖核酸酶，但游離態(tài)microRNA在血液中可與RNA連接蛋白形成復(fù)合物，從而使其免受降解而得以穩(wěn)定存在且可被追蹤檢測。運動應(yīng)激性microRNA表達圖譜的變化是“運動基因組學(xué)”的重要組成部分，Keller通過研究后發(fā)現(xiàn)，耐力運動可下調(diào)一些以RUNX1、SOX9和PAX3為靶點的microRNA的表達，Davidsen則發(fā)現(xiàn)，抗阻運動誘導(dǎo)的骨骼肌質(zhì)量增加存在的個體差異性與microRNA-378、microRNA-29a和microRNA-26a的表達變化存在高度的相關(guān)性，這表明，microRNA可能是對運動鍛煉應(yīng)激性表型轉(zhuǎn)換功效評定的生物標志物；Baggish指出，馬拉松運動員在一次性馬拉松長跑運動后即刻microRNA-1、microRNA-133a、microRNA-208a、microRNA-146a均會急劇上調(diào)，且在運動后24小時可恢復(fù)并回歸至靜息水平，但microRNA-134、microRNA -126、microRNA499-5p的含量水平則受運動鍛煉的影響較少；Sawada則指出，一次性劇烈抗阻運動3天后microRNA-146a水平顯著下降，但microRNA-21、microRNA-222水平在一次性劇烈抗阻運動后未見顯著變化；隨后又有研究者指出，一次性劇烈有氧運動后血清游離態(tài)microRNA如microRNA-146a、microRNA-21、microRNA-221及microRNA-222顯著升高，但遺憾的是撰文作者并未對這些microRNA與機能評定指標如最大攝氧量進行相關(guān)性分析，這些研究結(jié)果一方面表明microRNA作為運動應(yīng)激性生物標志物的可能性，另一方面這些研究結(jié)果的差異性依賴于運動類型，且顯著依賴于樣本的取材時間，由此可見，microRNA作為生物標志物用于自行車運動員的科學(xué)選材具有巨大的應(yīng)用潛力。

四、小結(jié)

microRNA的自身性質(zhì)決定了它具有作為生物標志物的巨大潛力，我們的上述理論分析能夠在生理學(xué)指標層面上進一步豐富和完善長跑運動員選材評定體系。

參考文獻：

[1] Bray MS， Hagberg JM， Perusse L， et al. The human gene map for performance and health-related fitness phenotypes： the 2006-2007 update[J]. Med Sci Sports Exerc.2009.41（1）：35-73.

[2] Su TH， Liu CH， Liu CJ， et al. Serum microRNA-122 level correlates with virologic responses to pegylated interferon therapy in chronic hepatitis C[J]. Proc Natl Acad Sci USA.2013.110（19）：7844-7849.