（运动人体科学专业论文）obr基因多态性与有氧运动能力的关联性研究.pdf

添加个人信息 巧万犷寥份弓冬k 飞、 . 犷 .ji片 ， 代二，矛 l.，iv r . i竹户 、下 x一 o b - 北京体育大学硕士 (毕业 ) 学位论文 r 基 因多态性 与有氧运动能 力的关联性研究 a sso eiatio n b et ween o b 一 r g en e p o ly m o r p h ism s an d a ero b ie p er f or man ce 培养单位: 北京体育大学 一级学科: 体育学 二级学科 : 运 动人体科 学 研 究方 向: 运 动生理学 研 究 生: 何 耀锋 指导教师:曾凡星 胡扬 二0 0 七年六月八 日 论 文随机验证编 号 : bt20076832 1445.7055475 北京体 育大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关保 留、使用学位论文的规定，同 意学校对本人递交的学位论文 o b 一 r 基因多态性与有氧运动 能力的关联性研究保留并向国家有关部门或机构送交论文 的复印件和 电子版 ，允许在校 内和与学校有协议 的部 门公布 论文并被查 阅和借 阅。 本人授权北京体育大学可 以将本学位论文 的全部或部分 内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文 。 保密 团，在 2 年解密后适用本授权书 。 本学位论文属于 不保密 冈。 (请在 以上方框 内打 “了” ) 学位论文作者签名 :何 耀 锋 日期 : 二 0 0 七年六 月八 日 论 文 随机验 证 编 号 : bt200768321445.7055475 北京体育大学学位论文原创性声明 本人郑重声明: 本人所呈交 o b 一 r 基因多态性与有氧运动 能力的关联性研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得 的成果 。除文中己经注 明引用 的内容外 ，本论文不包含任 何其他个人或集体 己经发表或撰写过的作 品成果。对本文的研 究 做 出重要贡献的个人和集体， 均 已在文中以明确方式标明并致谢。 本人完全意识到本声明的法律结果 由本人承担。 学位论文作者签名 :何耀锋 丫 可 哪 日期 : 二 0 0 七年六 月八 日 论文 随机验证编 号 : btzoo768: 3214纽 5.7055475 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研 究 摘要 研究 目的: 1. 探讨 ob一 r 基 因 exon 6 g l n 2 23arg 多态性与杰 出有氧运动能力 的关联性 ; 2. 探讨 ob一 r 基因 exon 6 g l n 2 23arg 多态性与耐力训练效果的关联性。 研究对象与方法: 研究对象: 优秀运动员组 (ee a组 )。12 3名我 国健将级和 国际健将级 soo0 m 、 i0000m 和马拉松运动员; 普通对照组 (sco n组 )。20 6名普通大学生; 解放 军组 ( n s 组 )。1 0 2 名新兵 。所有受试人群均来 自于东北三省 、河北、天津 、山 东等 中国北方平原地区，均为汉族 。 研究方法: 用 pcr一 rflp 方法研究优秀运动员组、普通对照组和解放军组人群的 ob一 r 基因 exon 6 gln223arg 多态性的分布特征，探寻优秀长跑运动员杰 出耐力 与此多态性之间的关联性 ;让解放军 以9 5 一 105 0 / 0 个体无氧阂强度进行 skm 跑训练 ， 每周 3 次，共 1 8周 ，测定其训练前后有氧耐力 、体成分 、左心室结构与功能等 指标 ，探寻耐力训练效果与 ob一 r 基 因 exon 6 g l n 2 23arg 多态性的关联性 。 研究结果 : 1. 中国北方汉族人群 ob一 r 基因 gln 2 23arg 多态性分布频率与欧美人群存在极 显著性差异 (p 0 .0 5 ); 2. ob一 r 基 因 gln223arg 多态性分布频率在男对照组与女对照组之间存在显著性 差 异(p(0.05 ); 3. ob一 r 基 因 gln 2 23arg 多态性分布频率在 女运动 员和 女对 照组之 间具有显著性 差异(p( 0.05 ); 4. ob一 r 基 因 gln223arg 多态性分布频率在男运动员和 男对照组之 间没有显著性 差异 (p)0.05 ); 5. ob一 r 基因 g l n223arg 多态性 a 等位基因携带者 (aa+ag )训练前左心室收缩 期末后壁 的厚度 (b一 pws ) 及恢 复时射血分数 (b一 r e e f)均高于未携带者 (p0.0 5 ); 6. 训练后 ， a 等位基 因携带者和 未携带者之 间在 50 w负荷下 的每搏量变化率 ( sow/sv ) 存在显著性差异 (p 未携带者 。 结论 : 1. ob一 r 基 因 g l n223arg 多态性 的 a 等位基 因可作为优秀女性耐力运动员选材用 论文 随机验证编 号 : bt20076832 1445.7055475 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研究 分子遗传学标记 。 2. ob一 r 基因 gln2 2 3ar g多态性与有氧耐力训练效果可能存在一定关联性，a 等 位基 因携带者 的心功能对耐力训练可能更为敏感 。 关键词 :瘦素受体 ; 基 因多态性 ; 耐力; 训练 论文 随机验证编号 : bl、 20076832 1445.7055475 丁 ob一 r基因多态性与有氧运动能力的关联性研究 a b s t r a c t p u r p o s e : (l) assoeiation between gln223arg polymorphism in exon 6 of ob一 r gene an d e l it e e n du r a n e e a th le te sta tu s， (2) a ssoeiation between g ln223arg po lymorph ism in exon 6 of ob一 r gene a n d th e e ff e e t s o f e n du r a n e e tr a in in g . subjeets: elite enduranee athletes: they eomprise 123 unrelated ch ine se e lite enduran ee a th lete s. t h ey w er e sp ee ia lists in long一 d ista nee running including s000m，i0000m and marathon. sedentary eontrol: they comprise 206 unrelated chinese sedentary undergraduates. new soldiers: they eonsist of 102 unrelated new ch inese man soldier s. a ll sub jeets are han population and plainsmen in north china(ineluding liaoning 、 heilongjiang、jilin、hebei、tianjin and shandong provinee). m e t h o d s : p c r 一 r f l p a n ds e q u e n e in g w e r e u s e d t o e x a m in e t h e g e n o ty p e a n d al lele frequene ies of g ln223arg polymorphism in three subjeets. the new so ld ier s u n d er to o k a d ista n e e r u n n in g pr o gr am e on s ist e d o f 50 0 0 m r u n n in g w ith the intensity of 95一 105% ventilatory threshold(vt)，3 times/week for 18 weeks. vozmax、running eeonomy(re) 、body eomposition and left v e n t r ieu la r s t r u e t u r e a n d f u n e t io n w e r e m e a su r e d b e fo r e a n d a f t e r t h e p r o t o e o l， a n d w e r e u s e d t o e xp lo r e t h e a s s o e ia t io n b e tw e e n g ln 2 2 3a r g p o lym o r p h i sm in e x o n 6 o f o b 一 r g en e a n d t h e e f f e e t s o f e n d u r a n e e t r a in in g . r e s u l t s : 1 . t h er e w er e s ig n if ie a n t r a e ia l d if f e r e n e e s in th e g e n o t yp e s a n d a l le le fr e q u e n e ie s in o b 一 r g e n e g ln 2 2 3a r g p o l ym o r p h i sm . 2 .t h er e w e r e s ig n i f iea n t d if f er e n e e s in t h e g e n o t y p e s a n d a l le le 论 文 随机 验 证 编 号 : bt200768321445.7055475 乡 ob一 r基因多态性与有氧运动能力的关联性研究 fr eq u en ( :ie s b e tw e e n m a le sa n d fem a le s . 3 .t he: e w er e s ign if ieant d iffer enee s in the geno typ e s a nd a lle le fr equen e ies in ob一 r g ene g ln223ar g po lym orp h ism b etw een fem a le eea and s c on . 4 .t her e w er e f r e q u e n e ie s in sc o n . n o 5 1 g n if ie a n t d i f f e r e n e e s in t h e o b 一 r g en e g ln 2 2 3a r g po lym or p h ism g e n o typ e s a n d a l le le b e tw e en m a le e ea a n d 5 .the pws and reef of a allele earriers (aa+ag)was higher than nonearriers (gg) before training. 6 .the sow/sv of a allele earr iers was signif ieantly h igher than n o n e a r r ier s a f t e r tr a in in g . c on e lu s io n s : t h e pr e s en t stu dy d em o n str a t e d tha t a a l le le o f o b 一 r g e n e g ln 2 2 3a r g p o lym or p h ism 15 a s so e ia ted w ith e l it e f em a le en du r a n e e a th le t e sta tu s.t h er e w a s s l igh t ly a s so e ia t io n b e tw e en o b 一 r gen e g ln 2 2 3a r g p o lym o rp h ism a n d tr a in in g r e sp on se .h ea r t fu e t io n o f a a l le le ea r r ier s m a y b e m or e sen s it iv e a ft er tr a in in g . k e y w o r d s : o b 一 r ;p o ly m o r p h ism s ;e n d u r a n e e :t r a in in g 论文随机验证编 号 : bt2007683214吐 5.7055475 夕 ob一 r基因多态性与有氧运动能力的关联性研究 目录 1 文献综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 . 。 . 。 . .。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .。 . . 。 . 。 。 。 。 二 3 1.1 引言 . 。 . 。 .3 1.2 瘦素受体 . 4 1.2.1 ob一 r 的分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . 5 1 .2.2 ob一 r 的拼接异构体 . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.3 ob一 r 的信号传导 . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .。 . . . 5 1.2.4 0b一 r 的生物 学功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 1.2.5 ob一 r 与激素之 间的关系 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 ob一 r 的基 因结构 . 。9 1.4 ob一 r 基 因与耐力训练 的关系 . ， . 9 1.5 ob一 r 基 因多态性研究 . 1 0 1.5.1 ob一 r 基因变异与肥胖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 1.5.2 0b一 r 基 因变异与高血压 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 1 .5.3 ob一 r 基因变异与胰 岛素抵抗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 1.5.4 ob一 r 基因变异与基础代谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 2 前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 . 。 二 1 2 2.1 选题依据 . 。1 2 2.2 研究 内容 . 1 2 3 研 究对象与方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3.1 横 向研究 . 。 .1 4 3.1 .1 研究对象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3.2 纵 向研究 . 巧 3.2.1 研 究对 象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .巧 3.2.2 训练方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 巧 3.2.3 测试指标 及方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 3.2.4主要仪器及试剂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 8 3.3 实验方法 . . 1 8 3.3.1 实验样 品 的处理 . . . . . . . . . . 、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 3.3.2 ob一 r 基 因多态性分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 3.3.3 主要仪 器 及试 剂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 3.4 统计方法 . . 2 6 4 研 究结果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 2 7 4.1 ob一 r 基 因多态 位 点 . . 。2 7 4.1 .1 ob一 r 基 因 g 1 n 2 23a rg 多 态性 pcr一 r lp 分析 . . .2 7 论文 随机 验 证 编 号 : bl、 200711561316.7055475 沪 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研究 4.2 ob一 r 基 因 引n 2 23ar g多态性 的分布 . 2 7 4.2.1 ob一 r 基因 引n 2 23arg 多态性分布特征 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 4.2.2 中国北方汉族人群 ob一 r 基 因 g 1 n 2 2 3 arg 多态性与国外其他人群 比较 2 8 4.3 ob一 r 基 因 g 1 n 2 23 a rg 多态性与有氧运动能力的关联 . 2 9 4.4 ob一 r 基 因多态性与耐力训练敏感性的关联研究 . ， 3 0 4.4.1 g 1 n22 3 a r g 多态性与身体形态的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 4.4.2 g 1 n223arg 多态性与最大摄氧量、通气阑的关联分析 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 4.4.3 g 1 n223arg 多态性与跑节省化的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . 3 2 4.4.4 g 1 n223arg 多态性与心形态的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 4.4.5 g 1 n223a r g 多态性与每搏量、每博指数的关联分析 . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 4.4.6 g 1 n22 3 a r g 多态性与心输 出量、心博指数 的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 4.4.7 g 1 n 2 2 3 a r g 多态性与射血分数的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 4.4.8 g 1 n223arg 多态性与心动周期的关联分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 5 分析 与讨论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . .3 9 5.1 中国北方汉族人群 ob一 r 基因 g n 2 23arg 多态性的分布特征 . 3 9 5.2 0b一 r 基 因 g n 2 23arg 多态性与有氧运动能力的关联分析 . 4 0 5.3 ob一 r 基 因 g !n 2 2 3 arg 多态性与耐力训练效果的关联分析 . 4 2 5.3.1 ob一 r 基因 g ln 2 2 3 arg 多态性与身体形态的关联研 究 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.3.2 ob一 r 基因 g !n 2 23arg 多态性与有氧耐力相关表型的关联研 究 . . . . . . . . . . . . . 4 3 5.3.3 0 b 一 r 基因 g l n 2 23a r g 多态性与左心室结构与功能的关联研 究 . . . . . . . . . . . . . 4 5 6 结 论 . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 7 致 谢 . . . . . . 。 。 . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 8 8 参考文献 ” ” ” . .“ ” . . . ” ” ” “ “ . . . . . ” ” 二 ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 . ” . . . . . . 一 4 9 9 附录 a缩略语 中英文对照表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 1 0个人简历在读期间发表的学术论文与研 究成果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 论文 随机验证编 号 : btzoo71 1561316.7055斗 75 少 ob一 r基因多态性与有氧运动能刀的关联性研究 文献综述 己1. 合. ji 习 运动员的筛选和淘汰过程会耗费国家 巨大 的人力和物力 。如何科学有效的 选拔 出优秀 的运动员 ，为 国家节省大量不必要 的开支 ，一直是 国内外体育工作 者关注 的焦 点。 目前 ，我 国体育科研工作者经过多年 的研 究 ，己经基本形成 了 一套有关运动员选材较 为系统 的理论和方法 ，为选择优秀运动员做 出了巨大 的 贡献 。但 是 ，这些理论方法和标准 ，基本上都是 围绕 身体形态 、机 能和素质这 些运动员能力 的外在表现形式制定的，而运动 员在表现 出这些能力 时 ，已经达 到 了一定的年龄 ，这 时，往往错过 了对运动员进行训练的最佳 时机 。例如 ，反 映运动员耐力 的有效指标最大摄氧量 ，需要到 1 6岁时才能比较准确地推测 出成年人 的水平 ，而耐力运动员的培养在此之前就早 已开始 。因此 ，如何进一 步完善科学选材 的理论与实践 ，尤其是建立优秀运动员早期选材 的方法 ，尽早 发现具有特殊竞技能力的人才是我们函待解决的问题 。 人体运动能力 的遗传是科学选材 的基础 。运动能力 的遗传 学规律是进行 形 态和机 能选材 的理论依据 。与其它人体科学一样 ，人体 的形态 、机 能及运动 能 力同样是基 因变异、基 因互作及基 因与环境相互作用表现 的结果【 。由于人一 出 生基 因即被确定并终生不变 ，所 以，作为分子遗传学标记进行运动员选材 时， 不受年龄 、发育程度及训练水平的限制 。因此 ，使用遗传学的方法进行选材具 有更 高的预见性和准确性 。 上世纪七十年代 以来 ，国内外研 究人员就一直在探索运动 能力与遗传之 间 的关系 。197 1年 ， 希腊学者 习i s so u ra s 等首次运用双生方法观察 了人体有氧运动 能力 ，结果发现 m z 对 内相关系数为 0 . 9 1 ，而 d z 对 内相关系数仅为 0 . 4 4 ，由此 推算 出 v 0 2m a x的遗传度 为 9 3 . 4% 。 此项研 究表 明不 同个体 的最大有氧运动 能力 几乎全部是 由于个体基 因型 的差别造成 的1 2 。 随后大量对双生子之 间有氧运动 能 力相关性 的研究显示 ，m z 之 间的相关系数达到 0. 6一07 ，d z 之 间相关系数一 般 为 0. 3一0. 51 3一 5 。这些研 究结果表 明遗传 因素在有氧运动 能力方面有重要 的贡 献 ，主要表现在 m z的相关系数 明显高于其他血. 缘关系 。在 f a rr e l 等对美 国 白 人 、黑人和 墨西 哥妇 女 的心血 管和有氧运动 能力 的 比较研 究 中发现 黑人 不仅较 论文 随机验证编 号 : bt200711561316.7055475 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研究 其他两个种族有高的有氧运动能力，而且其极 限状态 的心率也 明显低于 白人和 墨西哥人 ，由此显示 出黑人在耐力能力方面的优势1 0 1 。 对于不 同个体 间运动训练效果的差异性 ，国内外也有许多报道 。198 4年 ， 切 r t i e 等对 24 名成年人进行 了为期 2 0周的等负荷训练 ， 所有受试者的最大有氧 能力及有氧耐力均得到显著性提高，但提高幅度 因人而异 ，分别为 5% 一8 8 % 和 16% 一97% ，这就意味着在相 同环境作用下，不 同基因型个体表现 出不同的应激 水平1 7。这一现象与 b rouehard 研究的老年组 (1992) 8 和马力宏等研究的儿童 少年 组 (199 0) 的结果一 致l 0 。而这 种运动 训 练适 应性 有 个 体差异 的现 象 由 p r u d h o m m e 等于 198 4年的著名实验作 出了回答 。他们对 1 0对 同卵双生进行为 期 20 周的耐力训练 ，其练习强度保持相对一致 。训练结束后，受试者的最大有 氧能力和通气无氧 阂都有显著性提高 (1 4 % 和 1 7 % )。不 同双生对 间表现 出较大 的改善差异 ( 0 % 一4 1 % )，但双生对 内其提高幅度 的一致性达 8 2 % 。上述经典的 遗传学方法初步确立 了有氧运动能力与遗传学之 间的关系 。由此可见 ，人类体 质及运动能力对环境刺激的适应性反应在较大程度上受控于基因l 0 。 目前 ，随着分子生物学技术的出现和发展使得有氧运动 能力与遗传学的研 究达到 d n a 水平。通过研究群体在等位基因频率和基因型频率上的变化，推测 所研究性状 的基 因标记 。即通过基 因组多态性与运动能力表型的关联分析 ，确 定与人类运动能力相关的基因多态标记及标准实验方法1 1 1 一 l 1 。 这就从更根本的层 面上揭示 了人体运动能力与体质水平 的内在规律 ，从而解决 了竞技体育 中早期 选材 的难题 。因此 ，遗传选材 日益成为运动员科学选材 的重要依据和手段 。 .2 瘦素受体 瘦素 (玩p t i n ) 是 由脂肪组织分泌的肥胖基因编码的产物 ，它必须与瘦素受 体 ( l e p t in r e c e p t or ， o b 一 r ) 结合 ，才 能发挥减少体脂 、控制体重和调节机体 能量 代谢 (脂代谢和糖代谢 ) 等作用 。o b 一 r 基 因发生变异 ，会 引起 le p ti n 功能的改 变 ，进而影响机体 的能量代谢 。因此 ，o b 一 r 日益成为国内外专家学者研究的热 点之一 。 论 文 随机验 证编 号 : bt20071156 1316.7055475 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研究 .2.1 0 b 一 r 的分布 o b 一 r 是 由 894 个氨基酸组成的蛋 白多肤 ，是单跨膜受体 ，属 i类细胞因子 受体家族 。丸e l a;等用分子生物学的方法检测人和啮齿动物机体各部位 的 o b 一 r m r n a ，发现 o b 一 r m r n a 可在脑 、心、胎盘 、肝 、肾、胰 、脾 、肌 肉、胸腺 、 前列腺、攀丸、卵巢、小肠 、结肠 、肾上腺 中表达 。有研究表 明，在人类 网膜 白色 脂 肪 组 织 和 肾周 棕 色 脂 肪 组 织 中也 有 o b 一 r m r n a表 达 1 1 5 1。2000 年 b om s t e i n 等匹 报道发现人类成熟单脂肪细胞中存在 o b 一 r ，且在脂肪细胞胞浆 边缘有着很强的表达 。 .2.2 ob一 r 的拼接异构体 o b 一 r 共有 6 种异构体 (a、b 、c、d、e、f ) ，这些异形体的胞外结构域 、跨 膜结构域及胞 内结构域 中头 2 9个氨基酸 的序列完全相 同【 7】 ， 它们之间的差异在 于 胞 内结 构 域 的长度 不 同 。根 据 受 体 胞 内结 构 区 的长 短 将 o b 一 r分 为长 型 (o b 一 r l ) 和短型 (o b 一 r s ) 两种 ，o b 一 r l 含有胞 内信号传导区，主要分布于 下丘脑表达 n py 的细胞表面 ，为效应受体 ，与 le p ti n 结合后 ，主要通过潜在 的 m o t i f 与 janu s蛋 白激酶信号转导和转录激活蛋 白 ( j a k 一 s毛幻、 ) 途径发挥作 用 ; o b 一 r s 广泛分布于许 多组织 中，小 鼠尤 以脉络丛和软脑膜处分布密集 ，可 能与 le p t in 从外周转运至中枢有关 。o b 一 r a 为短瘦素受体，胞 内区含 34 个氨基 酸 ，o b 一 r c 胞 内区含 3 2个氨基酸 ，两者都具有转移子 的作用 。o b 一 r b 为长瘦素 受体 ，3 0 4 个氨基酸组成 的胞 内区中含有潜在 的 m o t i f s可与 ja n u s蛋 白酪氨酸 激 酶 ( j a k ) 和信号转移子及转录激 动 因子结合 ，是唯一能进行信 号传 导并调节 热 量摄 入和 能量消耗 的异形体【 8 。o b 一 r b 在下丘脑高度表达 ，与体脂调节关系密 切 。o b 一 r e 是最短 的一个受体 ，仅含 808 个氨基酸 并且缺乏跨膜 区，是一个可 溶性 受体 ，为 le p t in 的结合 蛋 白。在 瘦型人体 中，血液 中的 le p ti n 主要与可溶性 瘦素受体结合 ，以结合形式存在 ; 而肥胖型人体 中 le p ti n 主要 以游离形式存在 。 .2.3 0 b 一 r 的信号传导 ja k 一 s工气 i， 途径 为 o b 一 r 信号传导 的主要途径 ，但 只有 o b 一 r 的长受体亚型 (o b一 r b )可 以引起 ja 玲51人r 信号传 导通路启动 。 事实上 ，多种研 究 已经表 明， 论文 随机验证编号 : bt2007ll561316.7055475 ob一 r基 因多态性与有氧运动能力的关联性研究 虽然 ja k i 的信号传导 已被报道 ，但是 ja k z 在 o b 一 r 信号传导过程 中优先被活 化 。在与配体结合 以后 ，ja k z结合 了 o b一 r b 的 c 一 末端特定的结合区域 ，引起 转磷酸作用 ，从而活化 了 ja k z，其又使受体胞浆区的酪氨酸残基磷酸化 。而酪 氨酸残基 (y ll38 )促进 51a 1， 3 结合 ，随后 ja k 磷酸化 ，导致 st a i， 3 的二聚体 的形成 ，最终进入核 内。磷酸化位 点也是许多包含 sh c 和 i p s 蛋 白的 sh z 区域 的识别位点，它作用于下游的信号传导分子 。 与 i 类细胞 因子受体超家族 的其他成员一样 ，o b 一 r的活化在体外 引起 了 sta ll、3、5 酪氨酸的磷酸化 。然而在体 内，至少在视丘下部 ，静脉 内的 1叩ti n 特定的活化 了 stat 3，引起核的移位和基 因的转录活化 。活化 的基 因包括立早 基因 c一 f o s 和 c一 f u n。最近 的研究表明 le p ti n 将会在视丘下部和 c o s 细胞中引起 so c s一 3 m r n a 的表达 ， 这种行 为至少在转录水平上是 o b 一 r 信号传导的重要 的 反馈机制 。 除了调控基 因转录之外 ， 很多的研究表 明 le p ti n 可 以通过活化细胞信号传导 通路 引起更多的快速反应 。 最近 的研究表 明， 脂质激酶 、 pi3一 激酶是外周细胞 (包 括胰 岛素分泌细胞、肝实质细胞和肌 肉细胞 ) 中 o b 一 r引起 的信号传导通路的 重要成分 。 o b 一 r 的活化 同样可 以在不 同的外周细胞 中引起 r a s 一 m a pk 信号传导 l 0 。实验证 明转染了 o b 一 r 的 f a 大 鼠细胞因为受体数 目相对于对照组减少，从 而与 o b 一 r 相关的功能减弱1 2 0 。 1.2.4 ob一 r 的生物学功能 o b 一 r 的主要生理功能是与 le p t in 结合 ， 使 l叩t in 发挥调节体 内的能量平衡 、 脂肪贮存等 生理作用 ，参与 le p t in 的 自分泌调节 ，并参与 le p t in 调节 能量平衡 以 外 的其他方面 的作用如代谢 、生殖 、造血等 。 1.2.4.1 0 b 一 r 与脂代谢 在 le p t in 发现最初 ， 人们认为 le p t in 仅通过其下丘脑 的受体而产生生理效应 ， 即通过下丘脑 内的 o b 一 r 调控机体能量平衡 ，降低体 内脂肪 的堆积 。然而 o b 一 r 的广泛分布 (包括脂肪组织本身在 内) 令人推测其还具有外周生理作用 。玩p t i n 外周受体与 中枢受体一样可作为 s尸砰汀 的通路 。 人类脂肪细胞 o b 一 r 的广泛表达 5一 “ ，2 说 明 l叩ti n 除可通过下丘脑调节进食量外 ，还可直接作用于脂肪组织 ，与 其上 的 o b 一 r 结合 ，增加脂肪代谢 ，消耗脂肪 ，尤其 内脏脂肪对 le p ti n 有很 高的 论文随机验证编 号 : bt2007ll56 1316.7055475 一 6- ob一 r基因多态性与有氧运动能力的关联性研究 脂解敏感性 。有研究表 明，对于完整肌 肉组织 ，le p ti n 及 o b 一 r 与胰 岛素作用相 反， 它们促进脂肪氧化 ， 而胰 岛素则促进能量 以甘油三酷形式储备 。因此 ， o b 一 r 对于体内脂肪代谢有十分重要的意义。 o b 一 r 的作用异常可导致骨骼肌 内的脂肪 沉积造