伦敦奥运会话题：反兴奋剂研究

今年的夏季奥运会对于那些滥用药物的运动员而言将会是最为艰难的一届比赛。以传统测试为例，来自摩洛哥的长跑运动员Mariem Alaoui Selsouli因检测发现样本中有禁用的利尿剂呋塞米（furosemide）而被禁止参与伦敦奥运会。今年，科学家们还纳入了更多强有力的技术以逮住那些开始调整策略避免兴奋剂检测检出的运动员。

　　

生物通报道  今年的夏季奥运会对于那些滥用药物的运动员而言将会是最为艰难的一届比赛。以传统测试为例，来自摩洛哥的长跑运动员Mariem Alaoui Selsouli，1500米跑金牌有力的冲击者，因检测发现样本中有禁用的利尿剂呋塞米（furosemide）而被禁止参与伦敦奥运会。今年，科学家们还纳入了更多强有力的技术以逮住那些开始调整策略避免兴奋剂检测检出的运动员。

英国HFL Sport Science药物检测实验室药物与兴奋剂检测首席科学家Phil Teale解释说：“新的测试采用大量不同的策略将网撒的更宽。而不再是采用那些只能检测一种预定义药物组的集中性的方法。”

Teale指出历史上研究人员是采用质谱法来鉴定合成代谢类固醇和其他违禁化合物，但这种技术要求预先知道药物的结构。这使得“专门设计的”的类固醇能够逃避检测，例如四氢孕三烯酮（THG）具有与其他类固醇相同的效应，可提高速度或增加肌肉质量，但结构却略有不同。然而此次伦敦奥运会实验室与葛兰素史克（GlaxoSmithKline）制药公司以及伦敦大学国王学院药物控制中心共同努力，获得了几台能够记录所有样本数据的质谱仪，这将使得官员们能够逆向筛查样本寻找新发现的性能增强的物质。

研究人员也在展开以细胞为基础的检测研究，这可以让科学家们在即便不知道检测的是何种类固醇的情况下也能够给出关于类固醇滥用的信息。一种方法是利用酵母报告系统，当有合成代谢类固醇激活雄激素受体时，β-半乳糖苷酶会被开启。在近期的一项研究中，研究人员证明包含THG等多种合成代谢类固醇的尿液样本可以促使β-半乳糖苷酶表达，而非合成代谢类固醇如雌激素则不会。另一项研究证明酵母报告系统能够在摄入2周后检测到单个类固醇的剂量，而标准质谱检测只能在药物摄入的头6天检测到。

对于其他的一些兴奋剂，例如某些运动员相信注射人生长激素（hGH）可以提高肌肉性能，还难以直接进行检测。在2008年的北京奥运会对于hGH的检测主要是测量生长激素亚型的变化比值来确定是否注射了重组hGH（模拟了一种特殊的天然亚型）。伦敦大学国王学院的名誉教授Peter Sönksen说现在还只能在24小时内检测重组hGH，这样的检测因此对于检测长期hGH滥用是无效的，而hGH必须是用药数月才能显现效应。不过数周前世界反违禁药物组织(World Anti-Doping Agency，WADA)批准了一种新生物标记物检测，在伦敦奥运会将初次登场。它可以检测胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和胶原蛋白的突然增高。机体对hGH做出反应会生成胶原蛋白，利用它可以揭示hGH滥用，并可以在注射2周后检测到人工hGH。

另一种常见性能增强药物是红细胞生成素（EPO），能够促进红细胞生成，使运动员提高血液携氧能力。“如果你去到高海拔地区，EPO增高，就可以调高其他基因，”James Rupert说。James Rupert在英属哥伦比亚大学从事EPO研究。但如果只有EPO水平增高，而没有伴随一组高地诱导基因，则表明有可能是通过注射重组蛋白，人为给予的EPO。虽然这一研究还未产生一种反兴奋剂测试，“原理上是可靠的，”Rupert说。Rupert希望能看到未来EPO检测被纳入到奥运会反兴奋剂检测中。由瑞典科学家研究的另一种新的EPO检测策略是依赖重组EPO与内源性EPO的碳水化合物修饰的差异图谱。如果取得成功，这种检测相比当前的方法将能检测更少量的重组EPO。

科学家们也在寻找兴奋剂的间接证据。一种流行的提高红细胞的方法就是用运动员奖过去移除并保存的血液拿来进行自体输血。自体血液兴奋剂具有与EPO一样的益处，“并且检测不到，”苏黎世大学心脏生理学家Carsten Lundby解释说。它不会改变运动员的激素图谱或DNA序列（像来自供体的血液就有可能）——这些改变可通过传统测试进行测定。但是，科学家们正在努力。例如一种新技术甚至并非检测血液，而是检测尿液。在储存血液的塑料袋中有一种称为邻苯二甲酸盐（phthalates）的化合物，可以渗入到样本中，将血液输回到运动员体内将把这种不寻常的化合物也引入到体内。西班牙和匈牙利的研究人员正在设计一种技术检测尿液中邻苯二甲酸盐的代谢产物，作为输血的证据。

Rupert说另一个困难是确定是否测量如激素等潜在兴奋剂，因为其在运动员血液中真正增高水平在个体间差异很大，且精英运动员可能开始就不会有这样的“正常”水平。相反，随时间采集运动员的多个血液和尿液样本变得越来越普遍，构建出一个“生物学护照”使兴奋剂官员获得每个人的标准正常范围。只有超出个体运动员的正常范围的变化才会引起怀疑。

Teale 说：“研究人员正在研究各种方法学。有了当前的测试和开发中的新策略，我们真的有机会审查并深度挖掘运动员的样本。”

除了设计更好地针对已知兴奋剂策略的测试，科学家们也希望能够预测肆无忌惮的教练和运动员有可能接下来尝试的策略。未来可能的一种兴奋剂方法是基因治疗，将增强性能的基因通过病毒载体导入到运动员的基因组中。尽管这样的遗传兴奋剂例子还没有得到证实，一些研究人员相信这只是时间的问题。Sönksen指出1988年汉城奥运会早期采用hGH作为兴奋剂（远早于科学家们真正了解它）就是一个警示故事。

基因治疗或许不会太遥远。例如Repoxygen是一种传递EPO基因的病毒载体，已经对贫血患者开展了有限次的测试。这对想要提高自身EPO水平增强性能的运动员是一个明显的兴趣。研究人员担心一旦基因整合到基因组中，将生成无法与正常形式相区别的EPO。但科学家们也提出一些可能性，整合EPO基因可能会包含病毒载体基因组的残余物，表明这样的外源DNA可用作EPO基因治疗的标记物。此外，人为引入基因通常会被除去内含子，留下一个可检测的DNA标记，Rupert说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Anti-Doping Research Gets Creative

This summer’s Olympics are set to be the toughest yet for substance-abusing athletes. Traditional tests are already identifying cases like Morocco’s Mariem Alaoui Selsouli, a gold-medal hopeful in the 1,500 meters who is now barred from competing in London after testing positive for the banned diuretic furosemide, which can help mask the use of steroids and other illicit substances. And this year scientists are adding more powerful techniques to their arsenal to catch those athletes that have begun to tailor their doping strategies to avoid detection.