研究目的:蛋白质周转反映了身体蛋白质的持续合成和分解。运动人群由于其体力活动水平高于正常人,对蛋白质的需求也更高,蛋白质的不足和超量补充都会影响其运动能力。通过评估运动员的蛋白质代谢,可以了解机体蛋白质周转水平,确定训练以及营养素对运动能量需求的贡献,为后续运动训练和营养补充安排提供科学依据。目前测量蛋白质周转的两种主要方法是前产物测试法和终产物测试法。前产物测试法是测量急性(超过几小时)骨骼肌蛋白质周转的金标准,而终产物测试法主要测量慢性(超过几周)骨骼肌蛋白质周转,并可用于监测不同身体活动的机体代谢。前产物测试法和终产物测试法中的指示氨基酸氧化技术(IAAO)都需要对受试者造成侵入性损伤,如注入氨基酸示踪剂和肌肉活检,以评估示踪剂进入组织的吸收;而终产物测试法中的氮平衡测试法由尿液中的氮损失和饮食记录中的氮摄入量确定,但氮平衡的测量可能低估了真实的蛋白质需求。综上,这几种方法限制了它们在运动研究中的使用。稳定同位素方法也属于终产物测试法中的一种,基于它的测试无创、安全、高效、准确,可在全身进行测量,评估蛋白质周转。目前已有研究将其应用在临床、运动等领域进行蛋白质代谢的测试。本文系统回顾了使用[15N]甘氨酸作为稳定同位素示踪剂,综合分析其在临床、运动领域测试蛋白质代谢的相关研究,解释了使用该技术所涉及的一般方法和所需资源,并描述了涉及使用这些方法相关研究,论述稳定同位素方法在运动研究中测量蛋白质周转的适用性和进展。最后,为未来的研究提供了建议,以鼓励进一步使用该技术。研究方法:采用系统文献综述法、文献资料法以"protein breakdown","protein synthesis","protein turnover","protein metabolism","net protein balance""15N-glycine","human","female","male","man","woman"为检索词,计算机检索Web of Science、Pubmed、和EBSCO等权威研究机构数据库,共筛选相关度高的文献185篇。根据文献筛选标准对检索出的所有文献进行题目和摘要的初步筛选,筛选可能相关的文献后,再根据纳入标准和排除标准最终进行全文评估,详尽收集同位素示踪法检测蛋白质代谢的文献资料,最终对纳入符合标准的文献进行分析。从纳入文献中提取方法学和结果变量信息,提取内容包括:作者、出版年份、样本特征、样本量、研究方法、统计模型的主要结论。研究结果:目前测量蛋白质周转的两种主要方法是前产物测试法和终产物测试法。与前产物测试法以及终产物测试法中氮平衡和IAAO技术相较,同位素标记法具有以下优点:(1)非入侵性。前产物测试法需要多次采集受试者的血液,但是该方法只需要口服和收集尿液,无创的方法对于运动员的接受程度更高;(2)准确性。许多研究将该方法与前产物测试法进行比较,研究结果一致;(3)安全性。该方法已经在临床领域有广泛应用,不会对人体的健康造成影响;(4)高效性。根据同位素标记的甘氨酸在体内的代谢特征,最短可以在9h内取得代谢样本并进行测试。目前应用终产物测试法计算蛋白质周转的研究主要集中于临床医学研究领域、军事/运动医学研究领域。在临床医学研究领域,终产物测试法测试全身蛋白质周转应用广泛。在妇女儿童中,被应用于测量妇女妊娠期间蛋白质周转,儿童大型手术(开腔手术)、肺炎、贫血、肝硬化等疾病期间蛋白质周转状况,还有在成年人中的HIV感染、肺结核、溃疡性肠炎、糖尿病等疾病以及肥胖、肌肉萎缩等症状人群的蛋白质周转测量。研究干预手段有结合营养补剂(如:蛋白质、鱼油等)或改变营养摄入的模式(如不同剂量或种类的蛋白质摄入,不同营养素占比的饮食等)。在军事/运动医学研究领域,该方法被用于急性大强度训练下机体全身蛋白质周转测试,以及单个运动项目人群蛋白质周转状况(如体操运动、抗阻运动、耐力运动等),也可将运动与营养补剂相结合,探究补剂对运动过程中蛋白质周转的影响。也可以与身体成分(如体重、瘦体重)、运动表现(1RM)相关指标结合,对于运动或营养干预结果进行评估。研究结论:运动过程的生理变化和不恰当的运动造成的运动损伤、炎症等过程,蛋白质代谢都在其中发挥了重要的作用。因此,需要适当的方法来测量蛋白质周转,从而制定科学合理的运动训练、营养计划,保障运动训练的应激和适应、降低运动损伤风险,延长运动寿命。稳定同位素示踪剂,特别是[N]甘氨酸,通过使用其在研究中获得的蛋白质周转的测量结果比更传统的测量方法(如气体交换和氮排泄)更为准确;与此同时,[N]甘氨酸还可用于监测不同身体活动的机体代谢,所以可将该方法充分应用于运动医学领域的研究。未来的研究可以利用稳定同位素测试法来检测全身蛋白质周转:(1)精英运动员训练期间蛋白质周转测试。可以用于训练
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