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｜①運動員必看！ 運動能力和遺傳的關係有多大？
順天堂大學院運動健康科學研究科 運動健康醫學研究所教授
在日本文部科學省，即「教育、體育、文化、科技、學術」部門的 「私立大學研究品牌計劃」下，
順天堂大學連續兩年將「醫學」和「體育」評選為兩大品牌主題。這次我們以「體育與遺傳學」為主題，
從各個角度進行了研究，並採訪了順天堂大學研究生和體育醫學研究所教授—福典之博士，以下的探討是福典之博士發現的許多有趣結果。
在日本文部科學省，即「教育、體育、文化、科技、學術」部門的 「私立大學研究品牌計劃」下，
順天堂大學連續兩年將「醫學」和「體育」評選為兩大品牌主題。這次我們以「體育與遺傳學」為主題，
從各個角度進行了研究，並採訪了順天堂大學研究生和體育醫學研究所教授—福典之博士，以下的探討是福典之博士發現的許多有趣結果。
66％的運動能力是由遺傳決定的
關於運動能力和遺傳之間的關係，自1970年代以來在歐洲進行的「雙胞胎研究」已經被發表證實過，
並且最近新的研究結果報導指出運動能力的66％是由遺傳因素決定。
因為我年輕時的運動經歷，對運動能力和遺傳之間的關係很感興趣，因此參與了研究。
一般人認知的運動能力和遺傳學之間的關係是:父母跑得快孩子就跑得快。然而，隨著研究的進展，明顯發現的是某些組合並非總是如此。
並且最近新的研究結果報導指出運動能力的66％是由遺傳因素決定。
因為我年輕時的運動經歷，對運動能力和遺傳之間的關係很感興趣，因此參與了研究。
一般人認知的運動能力和遺傳學之間的關係是:父母跑得快孩子就跑得快。然而，隨著研究的進展，明顯發現的是某些組合並非總是如此。
奧運級短跑選手的基因是什麼類型？
典型的例子是「α輔肌動蛋白 3基因」。
「α輔肌動蛋白 3基因」共有三種類型：RR型，RX型和XX型。
RR型和RX型的人具有出色的瞬間爆發力，成為短跑運動員可能性較高，而XX型的人不論如何訓練100 m短跑，
最快的數據為10秒4到5，另外2016年里約熱內盧奧運會的男子標準參賽記錄為10秒16。
換句話說，RR和RX類型雖不一定能打破標準記錄，但是至少了解XX類型的運動員將不會被安排參加跑100米的奧運會活動。
「α輔肌動蛋白 3基因」的類型取決於父親和母親基因的組合。
如果父親和母親都是短跑選手，並且都是RX類型，則出生的孩子是RR類型，RX類型或XX類型。
如果是XX類型，則該孩子將不會繼承父母雙腳的速度，也不太可能成為短跑選手。
有趣的是，此結果只適用於100m和200m的短跑賽程，但不適用於400m中距離賽程。
換句話說，「α輔肌動蛋白 3基因」涉及瞬間爆發的時間特別短。這項研究成果於2014年發表。
具有「α輔肌動蛋白 3基因」的RR和RX類型的人更可能成為快速沖刺的短跑選手，因為他們具有出色的瞬間爆發能力。
「α輔肌動蛋白 3基因」共有三種類型：RR型，RX型和XX型。
RR型和RX型的人具有出色的瞬間爆發力，成為短跑運動員可能性較高，而XX型的人不論如何訓練100 m短跑，
最快的數據為10秒4到5，另外2016年里約熱內盧奧運會的男子標準參賽記錄為10秒16。
換句話說，RR和RX類型雖不一定能打破標準記錄，但是至少了解XX類型的運動員將不會被安排參加跑100米的奧運會活動。
「α輔肌動蛋白 3基因」的類型取決於父親和母親基因的組合。
如果父親和母親都是短跑選手，並且都是RX類型，則出生的孩子是RR類型，RX類型或XX類型。
如果是XX類型，則該孩子將不會繼承父母雙腳的速度，也不太可能成為短跑選手。
有趣的是，此結果只適用於100m和200m的短跑賽程，但不適用於400m中距離賽程。
換句話說，「α輔肌動蛋白 3基因」涉及瞬間爆發的時間特別短。這項研究成果於2014年發表。
具有「α輔肌動蛋白 3基因」的RR和RX類型的人更可能成為快速沖刺的短跑選手，因為他們具有出色的瞬間爆發能力。
耐力？還是瞬間爆發力？ 線粒體DNA類型的巨大影響
「α輔肌動蛋白 3基因」是細胞核中的DNA，同時我們也在進行線粒體DNA的研究。
在對雙胞胎的病疫學研究中，遺傳因素表明，大約50％的耐力運動技能受遺傳因素的影響，且受母親遺傳的影響要大於父親。
因此，我們基於這樣的假設進行了研究，即「母系中遺傳的線粒體DNA類型多型的持久性和與個人差異有關」。
發現線粒體DNA多態性不僅影響耐力，而且影響瞬間爆發力。
在最近的研究中已經證實非線粒體功能會根據線粒體DNA的類型改變。
例如，和瞬間爆發力有關的「F」型，與和耐力有關的「G」型比線粒體功能還要低時，說明更有可能患有糖尿病。
取而代之的是，已經開發了一種無需使用氧氣即可產生能量的系統，並且該系統有瞬間爆發力的功能。
這項有趣的研究發現，決定運動員表現的因素也與疾病有關，並且還被發表在《美國人類遺傳學雜誌》上。
在對雙胞胎的病疫學研究中，遺傳因素表明，大約50％的耐力運動技能受遺傳因素的影響，且受母親遺傳的影響要大於父親。
因此，我們基於這樣的假設進行了研究，即「母系中遺傳的線粒體DNA類型多型的持久性和與個人差異有關」。
發現線粒體DNA多態性不僅影響耐力，而且影響瞬間爆發力。
在最近的研究中已經證實非線粒體功能會根據線粒體DNA的類型改變。
例如，和瞬間爆發力有關的「F」型，與和耐力有關的「G」型比線粒體功能還要低時，說明更有可能患有糖尿病。
取而代之的是，已經開發了一種無需使用氧氣即可產生能量的系統，並且該系統有瞬間爆發力的功能。
這項有趣的研究發現，決定運動員表現的因素也與疾病有關，並且還被發表在《美國人類遺傳學雜誌》上。
奧林匹克運動員的肌肉損傷與遺傳
近年來，研究已經指出全世界的運動肌肉傷害皆與遺傳因素有很重要關禧。
要成為一流的運動員，您需要一個堅強的身體以承受艱苦的訓練，並且需要高度耐受傷。
例如，在2016年里約熱內盧奧運會上，所有運動員的運動傷害有30％是屬於肌肉斷裂的肌肉損傷，
我們於 2018 年 8 月發表了一篇論文，闡明了與運動員肌肉損傷風險相關的遺傳因素和涉及的機制。
眾所周知，肌肉損傷在男性中更為普遍，在女性中較少，其中可能涉及雌激素，雌激素會影響肌肉的柔軟性。
不論男性或女性，雌激素功能均受雌激素受體基因多態性的功能影響而調整，並且這可能與肌肉損傷的原因有關。
要成為一流的運動員，您需要一個堅強的身體以承受艱苦的訓練，並且需要高度耐受傷。
例如，在2016年里約熱內盧奧運會上，所有運動員的運動傷害有30％是屬於肌肉斷裂的肌肉損傷，
我們於 2018 年 8 月發表了一篇論文，闡明了與運動員肌肉損傷風險相關的遺傳因素和涉及的機制。
眾所周知，肌肉損傷在男性中更為普遍，在女性中較少，其中可能涉及雌激素，雌激素會影響肌肉的柔軟性。
不論男性或女性，雌激素功能均受雌激素受體基因多態性的功能影響而調整，並且這可能與肌肉損傷的原因有關。
