基因兴奋剂，更快更强更隐蔽？

哪里有竞争，哪里就有渴望胜利的人，而那些渴望胜利的人肯定会为胜利做任何事情，比如在体育比赛中使用兴奋剂。“兴奋剂”一词来自荷兰的“兴奋剂”，最初指的是非洲人在宗教仪式中使用的令人兴奋的葡萄酒。在过去，许多运动员服用一些非法药物来提高他们的成绩，而这些非法药物中的大多数都有令人兴奋的效果，所以国际体育组织称他们服用的药物为“兴奋剂”。后来，随着科学技术的发展，一组不具有兴奋作用但也能提高运动成绩的药物变得流行起来，因此兴奋剂的定义被扩展到“所有能提高运动员成绩的违禁药物和方法”。

纵观世界运动会的历史，几乎每场比赛都有兴奋剂的影子。为了维护体育运动的公平性，科学家们也在不断开发各种反兴奋剂方法。常用的血液和尿液测试是通过检查运动员血液和尿液中是否含有兴奋剂或代谢物来确定运动员是否服用过兴奋剂的两种方法。例如，不久前，中国游泳冠军孙杨被发现在尿检中使用了禁用物质曲美他嗪，并被禁用了三个月。然而，俗话说，一脚比魔鬼高，一脚比魔鬼高，随着科学技术的发展，一种新的兴奋剂正在悄然出现，这就是“基因兴奋剂”。

兴奋剂运动员孙杨(左)和鲍威尔(右)

什么是基因兴奋剂？

在人们的传统观念中，运动是一种非常依赖后天训练的活动。不管你原来的体质是强还是弱，只要你愿意流汗，你就能成为世界第一。然而，在1964年因斯布鲁克冬奥会上发生的一件事让人们突然意识到原来的先天因素不可忽视。

那一年，芬兰运动员曼特朗塔赢得了两枚越野滑雪金牌。比赛结束后，兴奋剂检测显示他没有服用兴奋剂，但血液检测发现他的红细胞计数明显高于正常水平。这件事当时成了一个谜。三十年后，随着基因技术的发展，科学家们终于发现了真相。最初在Mantyranta家族中，一个与红细胞生成量相关的红细胞生成素基因发生了突变，这使得他比其他人分泌更多的红细胞生成素，从而产生了25%~50%的红细胞生成。这些额外的红细胞为他的肌肉输送更多的氧气。因此，他的爆发力和耐力显然超过了一般水平，他的成绩自然会遥遥领先。

对于现在的运动员来说，促红细胞生成素并不新鲜。因为注射促红细胞生成素可以增加红细胞数量，提高比赛成绩，所以它一直被国际奥委会反兴奋剂条例列为禁用药物。然而，在曼特朗塔发生的事情让他们突然意识到，如果有一种基因不同于普通人，运动员即使不服用兴奋剂也能达到兴奋剂的水平。从那时起，人们开始注意到基因和运动之间的联系。几年后，德国一项关于肌肉密度的研究进一步提高了人们对基因和运动之间关系的理解。长期以来，人们注意到一些德国孩子的肌肉明显比其他国家的孩子强壮。后来，科学家发现这是因为一些德国人已经突变了他们的肌肉生长抑制素基因，这阻止了他们合成足够的肌肉生长抑制素来限制肌肉的生长。因此，他们的肌肉纤维的数量和密度高于其他地区的人，他们的力量大于其他地区的人。

如果后天能够获得这些增加红细胞和肌肉数量的基因，运动员就可以在不使用兴奋剂的情况下获得更强的力量。然而，这在当时只是一厢情愿的想法。毕竟，基因在出生前就被确定了，没有人能改变它们。然而，1994年的一项动物实验给这些渴望通过机会主义赢得胜利的人带来了一线希望。1994年，美国撒丁岛芝加哥大学医院的一名科学家从一只苍蝇身上提取了一些细胞。基因改造后，他将这些基因重新注入苍蝇体内。实验表明，注入修饰基因的苍蝇肌肉力量是原苍蝇的30倍以上。2002年，同样在美国，宾夕法尼亚州立医学院生理学家斯文·尼文发现了一种能促进肌肉生长的胰岛素样生长因子IGF-1。当我们进行剧烈运动时，肌肉细胞会自动合成IGF-1来产生更多的肌肉，但是随着年龄的增长，人们合成这一因子的能力变得越来越弱。Svenig所做的是将对应于这一因子的基因片段整合到病毒的遗传物质中，然后让病毒在小鼠中繁殖。随着病毒基因的复制和表达，整合基因也开始大量表达，最终在小鼠体内产生大量的胰岛素样生长因子IGF-1。与普通小鼠相比，改良小鼠的肌肉体积和生长速度提高了15% ~ 30%，力量也提高了一倍以上。后来，人们把老鼠命名为“施瓦辛格老鼠”(施瓦辛格是美国著名的硬汉电影明星)。此外，在1997年，生理学家莱顿(Leyden)通过基因治疗技术引入了一种能促进红细胞增殖的红细胞生成素基因，发现猴子体内的红细胞数量从40%增加到70%，高表达水平维持了12周。

施瓦辛格小鼠与正常小鼠的比较

从那以后，这种通过改变基因来增强力量的方法已经被世界正式关注，并且“基因兴奋剂”也出现了。关于基因兴奋剂的定义，世界反兴奋剂组织对“将基因、基因构建体和/或细胞用于非治疗目的以提高运动能力”做出了解释。严格地说，基因兴奋剂属于基因治疗，其原理是通过基因的定向修饰来实现对人类生理活动的影响。因此，许多可用作基因兴奋剂的药物通常用于基因治疗。到目前为止，科学家、运动员和国际反兴奋剂组织经常关注的药物大致如下:1。肌肉修饰药物，如胰岛素样生长因子-iv(IGF-iv)和机械生长因子(MGF)，可以增加肌肉体积，和肌肉生长抑制素，可以增加肌肉周长；第二，血液改性剂，如红细胞生成素(EPO)，其增加红细胞的数量，血管内皮生长因子(VEGF)，其改善外周组织运输氧的能力，和血管紧张素转换酶基因(ACE基因)，其改善肌肉耐力。其他药物如减轻体重的脂联素、抑制乳酸积累并产生疼痛的内啡肽等。

基因兴奋剂原理

基因兴奋剂不能被检测到吗？

与传统兴奋剂相比，基因兴奋剂是以基因的形式引入人体的，基因是每个人都有的，这些外源基因产生的蛋白质与人类基因产生的蛋白质非常相似，因此有人预测基因兴奋剂将是一种无法检测的兴奋剂。为此，科学家们表示，尽管基因兴奋剂的检测难度确实增加了，但这并不是说它们根本无法被检测到。目前，科学界对检测基因兴奋剂有三点建议: