從事耐力項目的運動員快纖維基因變異頻率更高
能不能跑馬拉松很可能要看你的基因。澳大利亞科學家一項最新的研究表明,基因變異可以廣泛地提升人類的肌肉耐力。相關論文9月9日在線發表于《自然—遺傳學》上。
人類有兩種類型的骨骼肌纖維。一種是快纖維,它不需要氧,直接以糖類作為能源,主要參與需要極限力量和快速反應的運動,比如短跑。另一種是慢纖維,主要以有氧的方式參與需要耐力的運動,比如馬拉松。快纖維可以制造一種α輔肌動蛋白(ACTN3),它表明了機體產生快速力量的能力。已有研究證實,從事耐力項目的運動員ACTN3基因的變異頻率比其他運動員更高。
領導最新研究的是澳大利亞神經肌肉研究所(Institute for Neuromuscular Research)的遺傳學家Kathryn North,她的小組深入研究了ACTN3基因如何影響小鼠的肌肉活力。研究人員發現,缺乏ACTN3功能基因的小鼠會在快纖維中產生大量與有氧代謝相關的酶,且它們的濃度比正常小鼠要高得多。此外,在跑步測試中,變異鼠在精疲力竭之前的跑動距離也比正常鼠多33%,這表明ACTN3基因的變異可以提升耐力。
之前的研究表明,ACTN3基因在不同地域的人類中的變異頻率存在差異,非洲平均為10%,而歐洲和亞洲約為50%。為了進一步追溯該基因在人類中的進化歷史,研究小組對共96位歐洲、亞洲和非洲人的相關DNA片斷進行了測序。結果發現,ACTN3基因的可變性要高于其周圍的基因序列,說明這是一個正向自然選擇過程。也就是說,ACTN3基因變異一定賦予了現代人(6萬年前從非洲遷移到歐洲和亞洲)某種適應性優勢。
美國亞利桑那大學的遺傳學家Michael Nachmann認為,最新的研究是對ACTN3作用的一個極佳檢測,它支持了該基因變異會影響特定運動能力的結論。巴西Paraná大學的進化生物學家Marcio Pie表示,盡管North和同事沒有進一步推測ACTN3賦予的進化優勢到底是什么,但這將是一個值得繼續探討的有趣問題。

如果ACTN3蛋白(紅色)消失,快肌肉將變成慢肌肉(圖片來源:Kathryn North)
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