苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学的研究人员破译了肌腱适应机械应力的细胞机制。携带对这种机制至关重要的基因的某种变体的人表现出更好的跳跃能力。
肌腱是连接肌肉和骨骼的东西。它们相对较薄，但必须承受巨大的力量。肌腱需要一定的弹性来吸收高负荷，如机械冲击，而不撕裂。然而，在涉及短跑和跳跃的运动中，僵硬的肌腱是一个优势，因为它们可以更直接地将肌肉中展开的力传递到骨骼。适当的训练有助于实现肌腱的最佳硬化。
苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学的研究人员在苏黎世巴尔格里斯特大学医院工作，现在已经破译了肌腱细胞如何感知机械应力以及它们如何使肌腱适应身体的需求。他们的研究结果刚刚发表在《自然生物医学工程》杂志上。
新发现机制的核心是肌腱细胞中由离子通道蛋白组成的分子力传感器。该传感器检测构成肌腱的胶原纤维何时相互纵向移动。如果发生如此强烈的剪切运动，传感器会允许钙离子流入肌腱细胞。这促进了将胶原纤维连接在一起的某些酶的产生。结果，肌腱失去弹性，变得更硬、更结实。
基因变异反应过度
有趣的是，导致这种情况的离子通道蛋白出现在人类的不同遗传变异中。几年前，其他科学家发现一种名为 E756del 的特定变体聚集在西非血统的个体中。当时，这种蛋白质对肌腱僵硬的重要性尚不清楚。三分之一的非洲人后裔携带这种基因变异，而在其他人群中很少见。这种基因变异保护其携带者免受热带疾病疟疾的严重病例。科学家们认为，由于这种优势，该变体能够在这个人群中盛行。
由苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学骨科生物力学教授 Jess Snedeker 领导的研究人员现在表明，携带这种基因变异的小鼠的肌腱更硬。他们认为，由于这种变异，肌腱对运动的适应性反应会“过度”。
主要性能优势
正如科学家在对 65 名非裔美国人志愿者进行的一项研究中所表明的那样，这也对人们的跳跃能力产生直接影响。在参与者中，22 人携带该基因的 E756del 变体，而其余 43 人没有。为了说明影响一个人跳动能力的各种因素(包括体质，训练和一般适应性)，研究人员比较了慢速跳动和快速跳动时的表现。肌腱在慢跳动作中仅起次要作用，但在快跳过程中尤为重要。通过他们的研究设计，科学家们可以分离出基因变异对跳跃性能的影响。
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