一种通过检测成骨细胞中TGF-β表达水平来预测优秀冰雪运动员柔韧性的分子生物学方法技术

技术编号:9079109 阅读:185 留言:0更新日期:2013-08-22 20:02
本发明专利技术公开了一种预测优秀冰雪运动员柔韧性潜能的分子生物学方法。本发明专利技术通过RT-PCR和Werntern?blot技术检测优秀冰雪运动员成骨细胞中转化生长因子β(transforming?growth?factor-β,TGF-β)的表达水平来预测其骨骼肌的功能,进而通过骨骼肌功能的强弱来有效预测优秀冰雪运动员的柔韧性潜能。结果显示,通过RT-PCR和Werntern?blot技术检测优秀冰雪运动员成骨细胞中TGF-β的表达量较普通人的低。说明人成骨细胞中TGF-β相对低的表达量是身体柔韧性的参考标准。本发明专利技术为建立该项目运动员柔韧性潜能的早期预测、评定、选材和育材的科学体系打下坚实的理论和技术基础,提升选材的成功率,突破一次性选材的理论和技术难关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预测优秀冰雪运动员柔韧性潜能的分子生物学方法。即通过通过检测优秀冰雪运动员成骨细胞中TGF-P表达水平来预测优秀冰雪运动员柔韧性,适合于优秀冰雪运动员在基因和蛋白水平上的早期选材,属于体育科学与生命科学交叉的学科领域。
技术介绍
良好的柔朝性能促进运动幅度的加大,有利于力量、速度和协调素质的综合提闻,有利于学习和完善各种动作,有利于提高对动作支配的精确度,并能防止运动外伤的发生。良好的柔韧性对于越野滑雪运动员学习和完善专项技术有重要作用。柔韧性是指肌肉收缩做功时,人体关节及其辅助结构最大限度地为杠杆提供力臂的表现。由此可见,柔韧性的表现直接影响到力量的发挥,影响动作的质量和成绩的提高。发展柔韧性的手段很多,其中利用按摩能提高柔韧性,可解释为按摩可以增加肌肉力量,解除肌肉痉挛、活血化瘀、放松肌肉,消除疲劳,缓解肌肉酸痛,并起到促进肌腱、韧带等软组织松懈粘连和保持其弹性 的作用。准备活动的主要生理作用是提高机体的代谢水平,降低肌肉的粘滞性,防止运动损伤,改善机体的协调性,调节赛前状态等。按摩与准备活动相结合对于提高冰雪运动员肩关节柔韧性具有显著的作用,这将有助于运动过程中体能的发挥和成绩的提闻。目前,对优秀冰雪运动员身体柔韧性潜能的预测研究只是建立在按摩和准备活动的基础上,为了从内在方面研究优秀冰雪运动员身体柔韧性潜能,必须从基因和蛋白水平上入手,抓住与冰雪运动员身体柔韧性相关基因和蛋白,通过研究其生物学特性,分析其表达水平及其对运动员身体柔韧性的作用,建立一套完善的、科学的、系统的分子生物学方法,实现体育科学和生命科学的交叉和融合。冰雪运动员的身体的柔韧性与骨骼肌的功能有极大的关系,为了预测优秀冰雪运动员柔韧性潜能,就必须从运动员骨骼肌上入手。骨骼肌是人体最大器官,占体重40%,具有很强的内分泌、免疫和再生能力,在保持机体稳态中起着重要的作用。骨骼肌的生长发育和损伤再生受到细胞外环境的调节,尤其是一些细胞生长因子,如胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor, IGF-1)、成纤维生长因子(fibroblast growth factor,FGF)和转化生长因子0 (transforming growth factor-0 , TGF-0 ),可有效调控肌肉发育基因表达,其中以TGF-P超家族成员功能最为显著。在鼠、牛、人类以及其它所有哺乳动物体内,TGF-P及其超家族成员肌肉生长抑制素(my0statin,MSTN)对骨骼肌的生长发育、损伤再生、运动生理及病理生理都有重要调节作用。因此,通过检测并统计优秀冰雪运动员成骨细胞中TGF-P的相对表达量可以预测其骨骼肌的功能,进而通过骨骼肌功能的强弱来有效预测优秀冰雪运动员的柔韧性。近些年来,TGF-P/Smad信号通路在骨骼肌中的作用尤其是在骨骼肌生长发育、生理学和病理学中的作用研究的较多也较深入。TGF-P/Smad通路由TGF-P受体(transforming growth factor- ^ receptor, T ^ R)及受体底物 Smad 蛋白家族信号分子组成。其中TGF-0超家族由TGF-0、活动素(activins)、抑制素(inhibins)、骨形态形成蛋白(bonemorphogenetic proteins, BMPs)等分泌型的多肽信号分子构成。该通路通过调节细胞的增殖、分化、黏附、移行及凋亡而在生物整体及各种器官的发育过程中起重要的作用。相对于体外研究,TGF-P对在体骨骼肌的作用研究较少。20世纪80年代有研究证明TGF-P对于胚胎期骨骼肌的发育至关重要。由外胚层产生的TGF-P大量存在于肢芽中,并影响周围的间充质细胞;TGF-0可以抑制新生成肌细胞分化成次级肌管,但不影响胚胎成肌细胞的分化中和抗体处理的肢芽器官导致大量肌管早熟。这些实验表明,TGF-P可以抑制由新生成肌细胞迁移融合导致的肌管早熟,确保了骨骼肌在胚胎期的正常发育。TGF-^在骨骼肌中作用的阐述始于对体外培养肌细胞及肌卫星细胞的观察研究。肌卫星细胞增殖和分化受到成肌调节因子(muscle regulatory factors,MRFs)控制,MRFs包括Myf5、MyoD> myogenin和MRF4,它们共有一个与E-蛋白转录因子家族结合形成二聚体所需的DNA结合域,MRF-E蛋白异二聚体和MRF单体结合到共有的E-盒序列CANNTG,而CANNTG存在于编码骨骼肌成肌特异基因的增强子元件中,调控这些成肌分化特异基因的转录活性。在成年骨骼肌中,Myf5和MyoD决定着肌卫星细胞能否激活,增殖成为具有组织特异性的成肌细胞(myoblasts),而myogenin和MRF4则发挥着调节成肌细胞进一步终末分化为肌管肌纤维的功能。TGF-P主要通过调控MRFs来影响肌卫星细胞增殖与分化进而抑制骨骼肌特异基因表达。TGF-P可作用于所有MRFs的基本螺旋-环-螺旋(bHLH)区域,在不影响其结合活性的情况下,降低其转录活性TGF- ^通过抑制MyoD在基因水平的转录及其蛋白水平的转录活性来抑制肌卫星细胞的分化。由于我国对优秀冰雪运动员最适身高的研究起步比较晚,而且冰雪运动员的育材和选材大部分都是靠经 验,没有建立在生命科学的基础上。近些年来,随着体育科学和生命科学的飞速发展及两者在理论、方法、技术和手段上的相互交叉和渗透,强有力地推动者冰雪运动员早期选材向着科学化和系统化的方向转型和发展。因此,有必要建立一套完善的、科学的、系统的分子生物学方法,从分子水平上有效地预测优秀冰雪运动员的柔韧性潜能,对我国的该项目的选材和育材方面有一定的参考价值。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在分子生物学水平上预测优秀冰雪运动员柔韧性潜能的方法,即通过检测优秀冰雪运动员称骨细胞中TGF-0基因表达水平来预测优秀冰雪运动员的柔韧性。本专利技术从分子生物学水平上预测了优秀冰雪运动员的柔韧性潜能,通过RT-PCR和Werntern blot技术,从TGF-0基因的表达水平上比较和预测与优秀冰雪运动员柔韧性潜能的联系。方法简单,易操作。具体实施方式下面以优秀冰雪运动员成骨细胞中的分子标记TGF-P基因为例,通过检测其相对表达水平来详细说明本专利技术的具体实施。实施例检测优秀冰雪运动员成骨细胞中的分子标记TGF-P基因的表达水平。选取普通人和优秀冰雪运动员的成骨细胞分别作为对照组和实验组,对细胞中的基因和蛋白做RT-PCR检测和Western blot检测。(一)RT-PCR 检测收集普通人和不同层次冰雪运动员的成骨细胞,提取总RNA:(I)用0.25%胰酶-0.02% EDTA消化细胞后,用细胞培养液终止消化,1200r/min,离心8min,收集细胞,加入4°C预冷的DEPC处理的PBS溶液,重悬细胞,然后转移到Rnase-free 的 1.5mL EP 管中,1500r/min,离心 5min,弃上清;(2)加入Iml Trizol Reagent,吹打至澄清,室温放置5min ;(3)加入约0.2mL氯仿溶液,剧烈震荡,室温静置5min,待液体分层,然后IOOOOr/min, 4。。离心 IOmin ;(4)将EP管中上层无色溶液吸入新的Rn本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种预测优秀冰雪运动员的柔韧性潜能的分子生物学方法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱志强赵玉华朱宝峰崔鹏金红关伟军
申请(专利权)人:哈尔滨体育学院
类型:发明
国别省市:

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