运动员的基因-运动相互作用 (GE-EX)
根据与耐力表型相关的候选基因多态性选择的运动员对运动的急性生理反应
运动员身份是一种可遗传的特征,可以用许多潜在重要的 DNA 多态性来解释,这些基因多态性有助于在某些类型的运动中取得成功。
该研究的首要目的是确定斯洛文尼亚运动员的遗传概况。 30 种常见基因多态性与有氧和无氧运动员状态的关联将作为单一和多基因概况进行研究。
第二个目标是研究导致对低强度和高强度运动的不同急性反应的遗传变异的影响。 将进行生理和生化测量。 运动对生理适应的变化将为研究运动的分子反应与运动员生理变化程度之间的关系提供机会。 目前,尚不清楚与运动反应相关的不同遗传变异是否保持统一,具有不同的运动强度、结构和运动持续时间。
研究概览
详细说明
斯洛文尼亚运动员(n = 300;18-40 岁)的区域或国家竞争标准将从耐力导向和力量导向的运动学科中招募。 没有任何竞技运动经验的健康无关个体将作为对照(n = 200;18-40 岁)。 完成问卷后(运动员:涵盖人口统计学、地域血统、运动分类、纪律和历史,以及训练频率和训练量;对照组:人口统计学、地域血统日常生活习惯),将进行基因分型分析. 将对运动员和对照组进行 30 种被认为可能影响耐力表现的候选基因多态性的基因分型。 将对从毛细血管全血中获得的 DNA 样本进行分子遗传学分析。 将通过 LightCycler® 96 Instrument (Roche) 上的实时 PCR 和 KASP(竞争性等位基因特异性 PCR)基因分型技术对 30 个基因多态性进行基因分型。
此外,还将挑选40名具有耐力基因变异的运动员参与急性运动研究。 为了研究低强度和高强度运动的急性影响,将测量循环肌因子的浓度。
将在一天的同一时间以随机顺序安排三个不同的实验课程,相隔 96 小时,并将应用于该运动员亚组。
在第一个环节中,有氧能力将使用自行车测力计(Velodyn,Racermate™,美国)的增量测试来确定。 使用 Quark 气体分析系统(Quark, Cosmed, Rim, Italy)逐次测定耗氧量 (VO2)。 其他两个实验阶段的干预措施将包括以 50% PPO(低强度)连续进行 60 分钟的自行车运动,以及以 80% PPO 进行 8 x 5 分钟(间隔 1.5 分钟,75 W)运动(高强度) .
参与者将被要求遵循规定的饮食制度,避免饮酒,并且在实验前 24 小时内不要进行任何身体活动。 实验课程将从上午 8 点到 11 点进行,顺序随机,间隔 96 小时。
在每次干预之前,这些人将在室温为 22-24ºC 的实验室中静坐 20 分钟。 在此期间,将采集静息血样。 将收集另外两份血液样本,分别是运动后干预和运动后 2 小时。 将静脉血采集到EDTA管中,2500-3000g离心20分钟,另取血浆-80℃保存备用。
生物标志物的量化将使用 MAGPIX® 系统、基于磁珠的多分析物面板和 MILLIPLEX® Analyst 5.1 软件(MAGPIX®,默克密理博)完成。 对于肌动蛋白分析,将使用商业套件 HMYOMAG-56K。
将使用 χ2 检验比较两组运动员(耐力和爆发力)和对照组之间的基因型分布和等位基因频率。 将构建耐力基因型评分 (EGS)。 首先,将在每个多态性内对每个基因型进行评分。 因此,理论上与耐力表型的最高、中等或最低潜力相关的每个单独基因型的基因型得分 (GS) 将被分配为 2、1 和 0。 其次,每个单一基因型的 GS 将被总结为 ∑(i=1)^nSNPi。 第三,将 EGS 转换为 0-100 范围以便于解释,如下所示:EGS=(100/2n)∑_(i=1)^nSNPi。 EGS 为 100 代表耐力运动员的“最佳”多基因概况——也就是说,所有 GS 均为 2。 相反,EGS 为 0 表示耐力运动员的“最差”可能概况,即所有 GS 均为 0。将计算三个研究组中获得的 EGS 的平均值。 耐力运动员、爆发力运动员和非运动员(对照组)的 EGS 将与单向方差分析 (ANOVA) 进行比较,Tukey 事后检验将用于组间比较。 我们还将进行方差分析,以比较每组耐力和力量运动员中精英级和国家级运动员的 EGS。 通过使用 Shapiro-Wilk 测试的探索性分析验证数据正态性。 将应用双向混合方差分析来检查锻炼时间 (time*session) 和时间 (time) 对肌肉因子血浆浓度的主要交互作用。 对于具有统计显着性的影响,将采用事后 Tukey 检验进行多重比较。 所有值都将表示为平均值和标准偏差 (SD)。 <0.05 的 P 值将被认为具有统计学意义。 Bonferroni 对多重测试的校正将通过在适当的情况下将 P 值乘以测试次数来执行。 统计分析将使用 SPSS 程序 21 版(芝加哥,伊利诺伊州)进行。
研究类型
注册 (预期的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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-
-
Koper、斯洛文尼亚、6000
- 招聘中
- University of Primorska, Faculty Health Sciences AND Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies
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接触:
- Felicita Urzi, MSc
- 电话号码:0038631801692
- 邮箱:felicita.urzi@upr.si
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接触:
- Elena Buzan, PhD
- 电话号码:0038641350957
- 邮箱:elena.buzan@upr.si
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首席研究员:
- Nejc Sarabon, PhD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 斯洛文尼亚居民
- 健康的人
- 耐力运动员(类别:世界级、国际级、国家级或青年级)
- 力量型运动员(类别:世界级、国际级、国家级或青年级)
排除标准:
- 皮质类固醇
- 荷尔蒙疗法
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:交叉作业
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:单核苷酸多态性 (SNP)
在第一部分,病例对照研究设计将用于估计多个单核苷酸多态性 (SNP) 与耐力/力量运动员状态之间的关联。
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筛选 150 名耐力运动员、150 名力量型运动员和 200 名健康对照个体,以确定与运动表现相关的遗传变异。
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有源比较器:高强度间歇训练 (HIIT)
在自行车测力计(Velodyn,Racermate™,美国)上进行高强度间歇运动。 协议:在 80% PPO 时 8 x 5 分钟(在 75 W 时间隔 1.5 分钟)。 基线测量将包括 V̇O2peak 测试和峰值功率输出。 使用肺活量测定法监测生理反应并分析呼出的空气(氧气和二氧化碳输出量)(Quark,Cosmed,Rim,意大利)。 |
运动员的子组 (n = 40) 将参加急性练习 (HIIT 训练)。
为了研究运动的急性影响,将测量循环肌因子的浓度(运动前、运动后和运动后 2 小时)。
所有参与者将至少访问实验室 3 次,每次间隔 96 小时。
将在自行车测力计上进行锻炼,同时监测生理反应。
参与者将被要求遵循规定的饮食制度,并且在测量前一天不要进行任何身体活动/训练。
基线测量将包括 V̇o 2 峰值测试。
然后参与者将被随机分为两组。
具体的急性练习将在接下来的两次访问中完成。
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有源比较器:低强度持续训练
在自行车测力计(Velodyn,Racermate™,美国)上进行低强度连续锻炼。 方案:在 50% PPO 下连续 60 分钟循环。 基线测量将包括 V̇o2peak 测试和峰值功率输出。 使用肺活量测定法监测生理反应并分析呼出的空气(氧气和二氧化碳输出量)(Quark,Cosmed,Rim,意大利)。 |
运动员的子组 (n = 40) 将参加急性练习 (LIT 持续训练)。
为了研究运动的急性影响,将测量循环肌因子的浓度(运动前、运动后和运动后 2 小时)。
所有参与者将访问实验室 3 次,间隔 96 小时。
将在自行车测力计上进行锻炼,同时监测生理反应。
参与者将被要求遵循规定的饮食制度,并且在测量前一天不要进行任何身体活动/训练。
基线测量将包括 V̇o 2 峰值测试。
然后参与者将被随机分为两组。
具体的急性练习将在接下来的两次访问中完成。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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与耐力表现相关的遗传标记
大体时间:12周
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比较耐力运动员和相反队列(对照组、力量运动员)之间候选基因等位基因的频率。
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12周
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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循环肌细胞因子的浓度
大体时间:12周
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运动对不同运动(高强度和低强度运动)之间肌因子表达的影响。
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12周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Nejc Sarabon, PhD、University of Primorska, Faculty of Health Studies, Izola, Slovenia
出版物和有用的链接
一般刊物
- Pedersen BK. Muscles and their myokines. J Exp Biol. 2011 Jan 15;214(Pt 2):337-46. doi: 10.1242/jeb.048074.
- Trayhurn P, Drevon CA, Eckel J. Secreted proteins from adipose tissue and skeletal muscle - adipokines, myokines and adipose/muscle cross-talk. Arch Physiol Biochem. 2011 May;117(2):47-56. doi: 10.3109/13813455.2010.535835. Epub 2010 Dec 15.
- Ahmetov II, Williams AG, Popov DV, Lyubaeva EV, Hakimullina AM, Fedotovskaya ON, Mozhayskaya IA, Vinogradova OL, Astratenkova IV, Montgomery HE, Rogozkin VA. The combined impact of metabolic gene polymorphisms on elite endurance athlete status and related phenotypes. Hum Genet. 2009 Dec;126(6):751-61. doi: 10.1007/s00439-009-0728-4.
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- Pitsiladis YP, Tanaka M, Eynon N, Bouchard C, North KN, Williams AG, Collins M, Moran CN, Britton SL, Fuku N, Ashley EA, Klissouras V, Lucia A, Ahmetov II, de Geus E, Alsayrafi M; Athlome Project Consortium. Athlome Project Consortium: a concerted effort to discover genomic and other "omic" markers of athletic performance. Physiol Genomics. 2016 Mar;48(3):183-90. doi: 10.1152/physiolgenomics.00105.2015. Epub 2015 Dec 29.
- Rankinen T, Fuku N, Wolfarth B, Wang G, Sarzynski MA, Alexeev DG, Ahmetov II, Boulay MR, Cieszczyk P, Eynon N, Filipenko ML, Garton FC, Generozov EV, Govorun VM, Houweling PJ, Kawahara T, Kostryukova ES, Kulemin NA, Larin AK, Maciejewska-Karlowska A, Miyachi M, Muniesa CA, Murakami H, Ospanova EA, Padmanabhan S, Pavlenko AV, Pyankova ON, Santiago C, Sawczuk M, Scott RA, Uyba VV, Yvert T, Perusse L, Ghosh S, Rauramaa R, North KN, Lucia A, Pitsiladis Y, Bouchard C. No Evidence of a Common DNA Variant Profile Specific to World Class Endurance Athletes. PLoS One. 2016 Jan 29;11(1):e0147330. doi: 10.1371/journal.pone.0147330. eCollection 2016.
- Timmons JA, Knudsen S, Rankinen T, Koch LG, Sarzynski M, Jensen T, Keller P, Scheele C, Vollaard NB, Nielsen S, Akerstrom T, MacDougald OA, Jansson E, Greenhaff PL, Tarnopolsky MA, van Loon LJ, Pedersen BK, Sundberg CJ, Wahlestedt C, Britton SL, Bouchard C. Using molecular classification to predict gains in maximal aerobic capacity following endurance exercise training in humans. J Appl Physiol (1985). 2010 Jun;108(6):1487-96. doi: 10.1152/japplphysiol.01295.2009. Epub 2010 Feb 4.
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单核苷酸多态性的临床试验
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Asfendiyarov Kazakh National Medical University完全的
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University Hospital, RouenInstitut National de la Santé Et de la Recherche Médicale, France完全的
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Mayo Clinic完全的