PGC-1s基因多态性与杰出有氧运动能力的关联及机制研究

杰出有氧运动能力在很大程度上受控于遗传因素，携带某一遗传背景的人对运动训练有更高的敏感性，更好的效果，更易成为优秀运动员。过氧化物酶体增殖受体γ辅激活因子家族（PGC-1α、PGC-1β和PRC）在调控运动训练诱导的线粒体生物合成增加、氧化磷酸化增强、毛细血管生成、氧化型肌纤维比例增多等适应机制中有重要作用。前期研究表明PGC-1α基因的A2962G多态性与中国男子的有氧运动能力关联。但该SNP位于3'非编码区，并且前期研究样本量较小，不能区分该SNP是功能性位点，或仅仅是与功能性SNP相连锁甚至二者只是某种联系上的假象。因此，本研究拟在前期研究的基础上，扩大样本量，分析PGC-1α、PGC-1β和PRC基因所有可能影响基因表达或功能的SNPs与杰出有氧运动能力的关联性，并通过对阳性关联SNPs的生物学活性分析探讨其作用机制。以期为运动员选材工作提供新的有效指标，提高选材的准确性和提前性。

本研究应用case-control实验设计探讨了过氧化物酶体增殖受体γ辅激活因子家族编码基因（PGC-1α、PGC-1β和PRC）与有氧运动能力的关联性。采用haploview软件和查阅参考文献选择89个单核苷酸多态性，分析其在235名优秀耐力运动员和对照组504名对照组的分布特征。采用双荧光素酶报告基因的方法对于分布有显著差异的位点进行功能分析。研究结果显示：1) PGC-1α有8个单核苷酸多态性的基因型/等位基因在优秀运动员组与对照组中的分布频率有显著差异。运动员组rs6821591的TT基因型、rs12650562的TT基因型、rs12374310的CC基因型、rs4452416的GG基因型的频率显著高于对照组，相应的相对荧光素酶活性也显著高于对照组，但rs4452416的GG基因型频率较低。2）PGC-1β有4个多态性位点， rs17110586、rs32579、rs2161257、rs17600568基因型和等位基因在优秀运动员与对照组分布频率有显著差异，rs251466仅等位基因分布频率达到显著性。rs251466和rs17110586上调相对荧光素酶活性，在运动员频率高的基因型有显著高的相对荧光素酶活性。3）PRC有2个多态性位点rs7114388、rs4817960的基因型和等位基因在优秀运动员与对照组分布频率有显著差异。rs7114388在2个纯合子之间有显著性差异，在运动员频率高的基因型有显著高的相对荧光素酶活性。结论：PGC-1α基因的rs6821591、rs12650562和rs12374310，PGC-1β的rs17110586，PRC的rs17114388与优秀耐力运动员运动能力状态关联，并且调控基因表达，可以作为运动员选用分子遗传学标记。