基因对最大肌肉肥大效果的影响

作者：Brad Schoenfeld

译者：刘苏磊

作为中国人我们经常提到：体质这个词，有的人将体质等同于基因，然后把自己训练效果不理想归咎于体质原因即基因原因。那么基因真的对肌肥大效果有那么大的影响吗？

首先我们要知道一个人的肌肉纤维理论上是存在增长极限的，这最终取决于一个人的基因型和表现型。基因型又称遗传型，它反映生物体的遗传构成，即从双亲获得的全部基因的总和。表现型是生物体把遗传下来的某一性状发育的可能变成现实的表现。表现型=基因型 环境。即一个人的肌肥大表现=自身肌肥大相关基因 训练情况。也就是说某人可能具有成为一名优秀健美运动员的基因，但如果他或她从未进行过严格的抗阻训练项目，那么这种基因型就不会被表达出来，也就无法获得所谓的基因优势。

这一点其实告诉我们一件很重要的事：基因或许会影响你的肌肥大效果，但是训练刻苦与基因同等重要，甚至比基因更加重要！下面咱们来了解下基因对肌肥大效果有怎么样的影响。

首先我们要知道的是基因确实对肌肥大效果有着极其深远的影响，甚至咱们常规观念里的体质不适合肌肥大训练其实是有研究依据的！两项至关重要的研究发现了抗阻训练计划中个体间存在明显的肌肥大效果差异：一组有500名受试者的研究中发现在12周的肘屈肌抗阻训练后，一些受试者肱二头肌横截面积增加了59%，其实受试者却几乎没有任何增加（1）。另一组集群分析中发现16周的渐进式抗阻训练后，效果最明显的受试者肌肉横截面积增加了58%，而效果最不明显的受试者甚至连平均效果都没得到。剩下的受试者平均增加了28%的肌肉横截面积（2）。

根据这两项研究可以将受试者分为：对肌肥大训练的有应答者和无应答者。有应答者指的是肌肥大训练反应十分好的训练者，无应答者指的是对肌肥大训练反应几乎没有的训练者。

看到这里大家可能觉得：哇，我练不好居然真的是基因的原因！我们要知道两组研究中的训练强度并没有很大，而且并没有排除其他因素对肌肥大效果的影响。下面咱们具体看下基因对肌肥大有哪些方面的影响。

1.  一个题为“与人体肌肉大小和力量相关的功能性单核苷酸多态性”(FAMuSS)的大型运动基因组学研究确定了17个肌肥大相关基因，这些基因被认为可以解释个体间肌肉适应的一些差异（3）。其中一种基因，骨形态发生蛋白2 (BMP2)，被认为十分影响个体肌肥大效果。

2.  肌肥大效果也与几种生长因子和炎症因子有遗传联系。在生长因子方面，诱导基因表达MGF（IGF-1胰岛素生长因子1的局部形式）的能力似乎特别重要。关于炎症因子，研究集中于白细胞介素-15（IL-15），这是一种在体外和动物模型中均显示出合成代谢效应的肌肉激素。表明IL-15更多的是促进有氧氧化能力的变化，而不是调节人体肌肉质量的增加（4）。

3.  个体的卫星细胞反应差异十分影响一个人的肌肥大潜能。这些研究表明急性卫星细胞对一次阻力训练的反应可以作为预测长期肌肥大适应的指标（5）。

4.  微型核醣核酸（miRNA）可能在抗阻训练的个体间反应中发挥重要作用。具体而言，低肌肥大反应者表现出miR-378，-26a和-29a的下调，以及miR-451的上调;这些变化与mTOR信号传导的抑制有关。整体研究结果表明某些miRNA与人类骨骼肌肥大之间存在遗传性联系。

5.  肌肉形态学是对抗阻训练后肌肥大效果的另一个潜在影响因素。解剖研究显示个体间纤维数量存在显着的个体差异（6）基本上出生后到24周龄时也就是六个月左右，肌纤维数量就保持不变了;肌肉的进一步生长通常是由于肌原纤维的增加而不是肌纤维数量的增加（7）。

6.  个体间肌纤维比例存在明显的差异性。每一块肌肉中的肌纤维比例不一定表示全身纤维类型的比例;那些在一块肌肉中具有高比例的I型纤维的人可能在另一块肌肉中具有高百分比的II型纤维。纤维类型百分比差异可能导致差异性肥大适应的前景似乎具有逻辑基础。

以上是基因因素对肌肥大效果的具体影响。但是我们需要知道的是，虽然单独的某个基因对肌肥大适应也有比较大的影响，但很可能是多个基因位点(基因的特定位置、DNA序列或染色体位置)的相互作用最终决定了一个人的遗传基因能力（8）。单一基因对肌肥大适应的影响往往是相当小的，但变异的组合可能对表现型有深远的影响。

尽管大约25%的受试者在一项基于研抗阻训练的研究中（9）几乎没有肌肉生长，但这并不意味着这些人不能增加肌肉质量。大多数受试者阻力训练的动作学习时间相对较短，通常是几个月甚至更短。但是大多数长期坚持训练的人最终会获得大量肌肉，尽管比“有应答者”要少。此外，一个人在一种训练计划中无法获得明显的肌肥大效果往往意味着他需要换一种训练方案。针对自己优势的肌纤维比例进行训练往往能取得不错的肌肥大效果！具体来说，如果I型纤维占主导地位的人，在负重较轻的训练中可能获得更好的训练效果；而II型纤维中占主导地位的人则最好使用较大强度的训练。这一假设值得进一步研究。此外，一些人对较低的训练量和频率有更好的反应（10），这表明，随着时间的推移，通过操纵训练量与训练频率两个变量，至少在一定程度上可以克服个人的肌肥大相关遗传基因限制！

值得注意的是，还有一种常见情形就是：特定的肌肉具有肌肥大基因优势，而其他肌肉并不具有这种优势。那些进行抗阻的人经常抱怨的一个问题是很难训练一些薄弱的肌群。事实上，在我的实验室进行的研究观察中，经常看到一名受试者的股四头肌明显增长，肘部屈肌几乎没有增长，而另一名受试者的生长模式则相反。同样，这并不一定反映了无法训练薄弱的肌群，而是需要采用其他的训练策略来刺激产生更棒的肌肥大效果。

参考文献：

1. Hubal,MJ, Gordish-Dressman, H, Thompson, PD, Price, TB, Hoffman, EP, Angelopoulos,TJ, Gordon, PM, Moyna, NM, Pescatello, LS, Visich, PS, Zoe- ller, RF, Seip, RL,and Clarkson, PM. Variability in muscle size and strength gain after unilateralresistance training. Med Sci Sports Exerc.37: 964­972, 2005.

2. Bamman,MM, Petrella, JK, Kim, JS, Mayhew, DL, and Cross, JM. Cluster analysis teststhe importance of myogenic gene expression during myofiber hypertrophy in humans.J Appl Physiol.102: 2232- 2239,

3. Devaney,JM, Tosi, LL, Fritz, DT, Gordish-Dress- man, HA, Jiang, S, Orkunoglu-Suer, FE,Gordon, AH, Harmon, BT, Thompson, PD, Clarkson, PM, Angelopoulos, TJ, Gordon,PM, Moyna, NM, Pescatello, LS, Visich, PS, Zoeller, RF, Brandoli, C, Hoffman,EP, and Rogers, MB. Differences in fat and muscle mass associated with afunctional human polymorphism in a post-transcriptional BMP2 gene regulatoryelement. J Cell Biochem.107: 1073-1082, 2009.

4. Petrella,JK, Kim, J, Mayhew, DL, Cross, JM, and Bamman, MM. Potent myofiber hypertrophyduring resistance training in humans is associated with sat­ellitecell-mediated myonuclear addition: A cluster analysis. J Appl Physiol. 104: 1736-1742, 2008.

5. Bentwich,I, Avniel, A, Karov, Y, Aharonov, R, Gilad, S, Barad, O, Barzilai, A, Einat, P，Einav,U, Meiri, E, Sharon, E, Spector, Y, and Bentwich, Z. Identification of hundredsof conserved and nonconserved human microRNAs. Nat Genet. 37: 766-770, 2005.

6. Stewart,CE, and Rittweger, J. Adaptive processes in skeletal muscle: Molecularregulators and genetic influences. J Musculoskelet Neuronal Interact. 6: 73-86, 2006.

7. MacDougall,JD, Sale, DG, Elder, GC, and Sutton, JR. Muscle ultrastructural characteristicsof elite powerlifters and bodybuilders. Eur J Appl Physiol.Occup. Physiol. 48:117-126, 1982.

8. Bamman,MM, Petrella, JK, Kim, JS, Mayhew, DL, and Cross, JM. Cluster analysis teststhe importance of myogenic gene expression during myofiber hypertrophy inhumans. J Appl Physiol.102: 2232- 2239, 2007.

9. Fisher,J, Steele, J, Bruce-Low, S, and Smith, D. Evidence-based resistance trainingrecommenda­tions. Med Sportiva15: 147-162, 2011.

10. Bellamy,LM, Joanisse, S, Grubb, A, Mitchell, CJ, McKay, BR, Phillips, SM, Baker, S, andParise, G. The acute satellite cell response and skeletal muscle hypertrophyfollowing resistance training. PLoS One9: e109739, 2014.

 

主要内容来源于《Science and Development of Muscle Hypertrophy》。刘苏磊：NSCA-CSCS，ACE-CPT，IHP功能性训练，SFMA LV1（on,pre），567go在职讲师。