作者：新华网 来源：新华网 2011-7-20 15:47:59
世界冠军能在两个多小时里跑完马拉松全程，而普通人绕操场跑几圈就会吃不消，为何会有这么大差异？美国研究人员发现，一个与肌肉耐力有关的基因可能是原因之一。缺少这种基因的实验鼠，能不知疲倦地每天晚上在转笼里跑好几个小时。相关论文发表于7月18日的《临床检查期刊》（The Journal of Clinical Investigation，JCI）。
美国宾夕法尼亚大学的一个研究小组报告说，这个基因叫做IL-15Rα（白细胞介素-15受体阿尔法）。它制造的蛋白质曾被发现与肌肉收缩有关，但此前还没有在活的动物身上对这一基因进行研究。
研究人员对实验鼠进行基因改造，使其缺失这个基因，结果这些实验鼠每天晚上在转笼里跑动的路程是普通鼠的6倍多。缺少这一基因的实验鼠的肌肉里有更多的线粒体和肌肉纤维，比较不容易疲劳。
研究显示，缺少这一基因使得实验鼠腿部的快肌变得像慢肌，包括收缩性能、对能量的利用方式等都有变化。在动物的肌肉中，快肌收缩较快，负责需要速度的动作，容易疲劳；慢肌收缩较慢，不能进行快速精密的动作，但能运载更多氧气，耐力较强。
这个基因对人类可能也有同样影响。研究小组与澳大利亚研究人员合作，分析了一些世界级运动员的基因数据，结果发现某些特定的IL-15Rα基因突变版本在以耐力见长的运动员中更多见。例如在长距离铁人三项运动员中，超过四分之三的人拥有某个版本的突变。这意味着，一些耐力超强的运动员可能在基因上有先天优势。
研究这一基因在肌肉疾病和代谢疾病中的作用，可望帮助寻找新的疗法。不过，该基因不仅在肌肉中发挥作用，还影响到其他多种组织，目前还不知道抑制它的作用是否会有不良影响
推荐原文出处：
J Clin Invest. doi:10.1172/JCI44945.
Loss of IL-15 receptor α alters the endurance, fatigability, and metabolic characteristics of mouse fast skeletal muscles
Emidio E. Pistilli, Sasha Bogdanovich, Fleur Garton, Nan Yang, Jason P. Gulbin, Jennifer D. Conner, Barbara G. Anderson, LeBris S. Quinn, Kathryn North, Rexford S. Ahima and Tejvir S. Khurana1
IL-15 receptor α (IL-15Rα) is a component of the heterotrimeric plasma membrane receptor for the pleiotropic cytokine IL-15. However, IL-15Rα is not merely an IL-15 receptor subunit, as mice lacking either IL-15 or IL-15Rα have unique phenotypes. IL-15 and IL-15Rα have been implicated in muscle phenotypes, but a role in muscle physiology has not been defined. Here, we have shown that loss of IL-15Rα induces a functional oxidative shift in fast muscles, substantially increasing fatigue resistance and exercise capacity. IL-15Rα–knockout (IL-15Rα–KO) mice ran greater distances and had greater ambulatory activity than controls. Fast muscles displayed fatigue resistance and a slower contractile phenotype. The molecular signature of these muscles included altered markers of mitochondrial biogenesis and calcium homeostasis. Morphologically, fast muscles had a greater number of muscle fibers, smaller fiber areas, and a greater ratio of nuclei to fiber area. The alterations of physiological properties and increased resistance to fatigue in fast muscles are consistent with a shift toward a slower, more oxidative phenotype. Consistent with a conserved functional role in humans, a genetic association was found between a SNP in the IL15RA gene and endurance in athletes stratified by sport. Therefore, we propose that IL-15Rα has a role in defining the phenotype of fast skeletal muscles in vivo.
