蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世大學(xué)的研究人員破譯了肌腱適應(yīng)機(jī)械應(yīng)力的細(xì)胞機(jī)制。攜帶對(duì)這種機(jī)制至關(guān)重要的基因的某種變體的人表現(xiàn)出更好的跳躍能力。
肌腱是連接肌肉和骨骼的東西。它們相對(duì)較薄，但必須承受巨大的力量。肌腱需要一定的彈性來(lái)吸收高負(fù)荷，如機(jī)械沖擊，而不撕裂。然而，在涉及短跑和跳躍的運(yùn)動(dòng)中，僵硬的肌腱是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兛梢愿苯拥貙⒓∪庵姓归_(kāi)的力傳遞到骨骼。適當(dāng)?shù)挠?xùn)練有助于實(shí)現(xiàn)肌腱的最佳硬化。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世大學(xué)的研究人員在蘇黎世巴爾格里斯特大學(xué)醫(yī)院工作，現(xiàn)在已經(jīng)破譯了肌腱細(xì)胞如何感知機(jī)械應(yīng)力以及它們?nèi)绾问辜‰爝m應(yīng)身體的需求。他們的研究結(jié)果剛剛發(fā)表在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上。
新發(fā)現(xiàn)機(jī)制的核心是肌腱細(xì)胞中由離子通道蛋白組成的分子力傳感器。該傳感器檢測(cè)構(gòu)成肌腱的膠原纖維何時(shí)相互縱向移動(dòng)。如果發(fā)生如此強(qiáng)烈的剪切運(yùn)動(dòng)，傳感器會(huì)允許鈣離子流入肌腱細(xì)胞。這促進(jìn)了將膠原纖維連接在一起的某些酶的產(chǎn)生。結(jié)果，肌腱失去彈性，變得更硬、更結(jié)實(shí)。
基因變異反應(yīng)過(guò)度
有趣的是，導(dǎo)致這種情況的離子通道蛋白出現(xiàn)在人類(lèi)的不同遺傳變異中。幾年前，其他科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種名為 E756del 的特定變體聚集在西非血統(tǒng)的個(gè)體中。當(dāng)時(shí)，這種蛋白質(zhì)對(duì)肌腱僵硬的重要性尚不清楚。三分之一的非洲人后裔攜帶這種基因變異，而在其他人群中很少見(jiàn)。這種基因變異保護(hù)其攜帶者免受熱帶疾病瘧疾的嚴(yán)重病例。科學(xué)家們認(rèn)為，由于這種優(yōu)勢(shì)，該變體能夠在這個(gè)人群中盛行。
由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世大學(xué)骨科生物力學(xué)教授 Jess Snedeker 領(lǐng)導(dǎo)的研究人員現(xiàn)在表明，攜帶這種基因變異的小鼠的肌腱更硬。他們認(rèn)為，由于這種變異，肌腱對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性反應(yīng)會(huì)“過(guò)度”。
主要性能優(yōu)勢(shì)
正如科學(xué)家在對(duì) 65 名非裔美國(guó)人志愿者進(jìn)行的一項(xiàng)研究中所表明的那樣，這也對(duì)人們的跳躍能力產(chǎn)生直接影響。在參與者中，22 人攜帶該基因的 E756del 變體，而其余 43 人沒(méi)有。為了說(shuō)明影響一個(gè)人跳動(dòng)能力的各種因素(包括體質(zhì)，訓(xùn)練和一般適應(yīng)性)，研究人員比較了慢速跳動(dòng)和快速跳動(dòng)時(shí)的表現(xiàn)。肌腱在慢跳動(dòng)作中僅起次要作用，但在快跳過(guò)程中尤為重要。通過(guò)他們的研究設(shè)計(jì)，科學(xué)家們可以分離出基因變異對(duì)跳躍性能的影響。
標(biāo)簽： 肌腱
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