基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，所述的基因评估系统对受检者的运动基因多态性位点进行荧光PCR检测，并给予不同的多态性位点不同的贡献度，根据基因检测结果及不同的贡献度的统计分析，得出个体化的评估结果，评估结果汇总建立运动人才基因数据库。本发明可以全面地对受检者的运动能力及相关风险进行评估，评估的基础精准、评估效率高且评估结果稳定准确。在招募运动员期间，可以辅助现有选材手段进行运动员进行甄选；在训练期间，可以对运动员做个体化训练指导和管理，本发明克服了传统方法的一刀切的方法，在运动员选拔和训练，以及个体健身效果方面更具优势。
【专利说明】
基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及生物检测领域，尤其涉及基因检测评估系统，具体的说是一种基于 qPCR分型技术的运动基因检测评估方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着科学研究的不断发展，人类基因组计划完成后，后基因组计划的全面展开，以 基因工程为主导的生物技术在体育运动问题领域的应用得到广泛的关注。运动基因是决定 人类运动能力的相关基因，运动能力70%受遗传因素影响基因遗传工程应用于运动员选材 是大势所趋，它可以从分子水平揭示运动员之所以运动优秀的原因，本技术必将从根本上 引起运动选材理论和方法的革命。目前运用遗传学的理论和方法进行运动选材已经有了初 步进展。常用的基因检测方法有：直接测序（direct sequencing，DS)、连接酶检测反应 (ligase detection reaction，LDR)、限制性片段长度多态性分析(restriction fragment length polymorphism，RFLP)、变性高效液相色谱分析（denaturing high performance I iquid chromotography，DHPLC)、定量PCR，其中利用DNA分析仪直接测序是金标准，但是上 述方法分别存在着成本高、准确率低、操作繁琐和重复性差等问题。实时荧光定量核酸扩增 检测系统（Real-time Quantitative PCR Detecting System，qPCR)，也叫实时定量基因扩 增荧光检测系统，qPCR系统为三代的PCR检测技术，qPCR具有检测灵敏度高，检测线性范围 宽，检测精度和重复性好等突出优势，因此被公认为当今世界用于临床的最先进核酸分子 诊断技术。因此该技术可以高效、准确的用于运动基因检测。
[0003] 目前的现有技术中，运动基因的检测多数是单位点效应研究，市场上的现有产品 也仅是采用少数位点的组合，不同的试剂盒采用不同的基因组合，结果比较片面，且对同一 受测者的检测结果可能存在较大的差异。中国专利公开号CN 101851674A、CN 104313147A、 CN 102864223A及CN 104517023A等此类文献均是对部分运动基因的组合检测，并且检测结 果标准不一，不同的检测结果难以统一评判，通用性较差。因此一种能够对运动基因进行全 面的检测并进行科学评估的评估系统是本领域的迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0004] 为此，需要提供一种能够对全部运动基因的多态性位点进行检测的基于qPCR分型 技术的运动基因检测评估方法及系统。
[0005] 为实现上述目的，基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法及系统，对受检者 的运动基因多态性位点进行荧光PCR检测，对基因型进行得分评估;根据基因检测结果及评 分的统计分析，得出个体化的评估结果;评估结果汇总建立运动人才基因数据库。
[0006]优选的，运动基因包括如下方面：
[0007]耐力素质、爆发力量素质、运动热情、运动疲劳恢复、软组织损伤风险、肥胖风险、 碳水化合物及脂质敏感性，共8个方面44个相关基因的52个多态性位点。其中，耐力素质包 括13个多态性位点，爆发力量素质包括11个多态性位点，运动热情包括6个多态性位点，运 动疲劳恢复包括6个多态性位点，软组织损伤风险包括5个多态性位点，肥胖风险包括11个 多态性位点，碳水化合物敏感性包括6个多态性位点，脂质敏感性包括7个多态性位点。
[0008] 进一步优选的，每个多态性位点的贡献值为:能力评估多态性位点按照基因型有 利纯和赋值2分，有利杂合赋值1分，无影响赋值0分;风险评估多态性位点按照基因型风险 纯和赋值2分，风险杂合赋值1分，无影响赋值0分；
[0009] 具体的运动基因位点及贡献值为：
[0010] 耐力素质评估13个位点，其不同基因型及其赋值为:ADRB2基因 rsl042713，AA-AG-GG基因型分别为2-1-0分;AQPl基因 rsl049305，CC-CG-GG基因型分为为2-1-0分;AMPDl基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;C0L5A1 基因 rsl2722 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分;GABPBl 基因 rsl2594956 ,TT-GT-GG 基因型分别为 2-1-0 分;GABPBl 基因 rs7181866， CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；HFE基因 rsl799945，GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分； KCNJll 基因 rs5219 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;PPARA 基因 rs4253778 ,GG-CG-CC 基因 型分别为2-1-0分；PPARD基因 rs2016520, CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；UCP3基因 rsl800849, TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分;ACE 基因 rs4646994, II-DI-DD 基因型分别为 2- 1-0 分;PPARGC1A基因 rs8192678 ,GG-AG-AA基因型分别为 2-1-0 分；
[0011]爆发力量素质评估11个位点，其不同基因型及其赋值为:AGT基因 rs699位点，CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分;AMPDl基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；CKM 基因 rs8111989 ,GG-AG-AA 基因型分别为 2-1-0 分;HIFlA 基因 rsll549465 ,TT-CT-CC 基因型 分别为2-1-0分；IL6基因 rsl800795 ,GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分;N0S3基因 rs2070744， TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;PPARA基因 rs4253778，CC-CG-GG基因型分别为2-1-0分； PPARG 基因 rsl801282 ,GG-CG-CC 基因型分别为 2-1-0 分;ACE 基因 rs4646994 ,DD-DI-II 基因 型分别为2-1-0分；ACTN3基因 rsl815739, CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；MTHFR基因 rs 1801131 ,CC-AC-AA 基因型分别为 2-1-0 分；
[0012] 运动热情评估6个位点，其不同基因型及其赋值为：CREB1基因 rs2253206，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分;C18orf2基因 rs8097348，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分;AMPDl 基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;PATS2L 基因 rsl2612420 ,AA-AG-GG 基因 型分别为2-1-0分；PAPSS2基因 rsl0887741，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分；BDNF基因 rs6265 ,AA-AG-GG基因型分别为2-1-0分；
[0013] 运动疲劳恢复评估6个位点，其不同基因型及其赋值为:AMPD1基因 rsl7602729， CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；IL6基因 rsl800795，GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分； HIFlA 基因 rsll549465 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分;NAT2 基因 rsl208 ,GG-AG-AA 基因型 分别为2-1-0分；PPARD基因 rs2016520 ,CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；MCTl基因 rs 1049434 ,TT-AT-AA 基因型分别为 2-1-0 分；
[0014] 软组织损伤风险评估5个位点，其不同基因型及其赋值为:MMP3基因 rs591058，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分;MMP3基因 rs679620，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分;C0L5A1 基因 rsl2722 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分；COLlAl 基因 rsl800012 ,GG-GT-TT 基因型分 别为2-1-0分;GDF5基因 rs 143383 ,TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分；
[0015] 肥胖风险评估11个位点，其不同基因型及其赋值为:MC4R基因 rsnTSSSUAC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分; LEPR 基因 rs8179183，CC-CG-GG 基因型分别为 2-1-0 分;FABP2 基因 rsl799883，AA-AG-GG 基因型分别为 2-1-0 分;FTO 基因 rsl421085，CC-CT-TT 基因型分别为 2- 1- 0分；PPARG基因 rsl801282 ,GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分；INSIG2基因 rs7566605，CC-CG-GG基因型分别为2-1-0分;GNB3基因 rs5443，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;ADRB2基因 rsl042713, AA-AG-GG 基因型分别为 0-1-2 分;ADRB2 基因 rsl042714 ,GG-CG-CC 基因型分别为 2- 1-0 分;ADRB3 基因 rs4994，CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分；UCPl 基因 rs 1800592，CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分；
[0016]碳水化合物敏感性评估6个位点，其不同基因型及其赋值为：TCF7L2基因 rs7903146，TT-CT-CC基因型分别为 2-1 -0 分；TCF7L2 基因 rs 12255372, TT-GT-GG基因型分别 为 2-1-0 分;FTO 基因 rs9939609 ,AA-AT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;PPARG 基因 rsl801282，CC-CG-GG基因型分别为2-1-0分;KCNJl 1基因 rs5219，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;IGF2BP2 基因 rs4402960 ,AA-AC-CC基因型分别为2-1-0分；
[0017] 脂质敏感性评估7个位点，其不同基因型及其赋值为:AP0C1基因 rs4420638，GG- AG-AA基因型分别为2-1-0分;APOB基因 rs693，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;LDLR基因 rs6511720 ,GG-GT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;CETP 基因 rs5882 ,AA-AG-GG 基因型分别为 2-1-0分；CETP 基因 rs708272, AA-AG-GG 基因型分别为 2-1-0分；LPL 基因 rs328, CC-CG-GG 基因型 分别为2-1-0分;AP0A5基因 rs662799, CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分。
[0018]优选的，评估结果包括运动潜力及不足，其中运动潜力根据耐力素质、爆发力量素 质评分。
[0019] 本发明的另一个发明目的是提供一种基于qPCR分型技术的运动基因检测评估系 统，其特征在于，运动基因检测评估系统包括：
[0020] -个人信息数据库，用于收集并分类处理个人信息；
[0021] -运动基因检测结果数据库，用于检测受测者的运动基因多态性位点，收集检测结 果；
[0022] -运动能力或风险数据库，用于对基因检测结果进行贡献度分析，得到评估结果；
[0023] -运动人才基因库，根据个人信息、基因检测结果、运动能力或风险结果的综合汇 总，为受检者出具相对应的个体化运动或体重管理方案，并建立运动人才基因数据库。
[0024] 优选的，基因贡献度得分进行归一化处理，满分为100分，对于一个受检者，每个 SNP位点根据检测得到的基因型，都有一个分值，我们定义这个分值为S，共8个项目，每一项 我们假设有η个位点，那么每个项目的得分为P:
[0025]
(1)
[0026]我们按照百分制对项目的得分进行归一化处理，处理后的得分为P100:
[0027] P1QQ= (Ρ* 100)/2n (2)
[0028] 我们根据得分将受检者在该项目的能力或风险进行分级，能力或风险级别分别对 应标识A-B-C-D-E，分别代表高-略高-正常-略低-低五个等级。
[0029] 优选的，运动能力综合评估包括运动潜力与运动不足两方面。运动潜力根据耐力 素质与爆发力量素质评分，当两者均为B级及以上时，认为该受检者综合运动能力高，定义 为I级别；当两者均为C级时，认为该受检者综合运动能力一般，定义为Π 级别；当两者均为D 级及以下时，认为该受检者综合运动能力较低，定义为m级别;运动潜力评估根据耐力素质 与爆发力量素质评分，当耐力级别高于爆发力量级别时，该受检者为耐力优势型；当爆发力 量级别高于耐力级别时，该受检者为爆发力量优势型；当爆发力量级别等同于耐力级别时， 该受检者为耐力与爆发力量兼具型。
[0030]发现潜力与不足根据受检者在不同项目中的得分与人群平均分相比较，得出受检 者的能力与风险级别，能力较高(A级，B级）或风险较低(D级，E级）为潜力，能力较低(D级，E 级)或风险较高为(A级，B级)不足。
[0031]根据运动能力综合评估，制定运动类型选择方案。耐力与爆发力量兼具I型，建议 优选耐力与爆发力量兼有型项目，次选耐力型项目或爆发力量型项目；耐力与爆发力量兼 具π型与m型，建议选择耐力与爆发力量兼有型项目；耐力优势I型，建议优选耐力型项目， 次选耐力与爆发力量兼有型项目或爆发力量型项目；耐力优势π型与m型，优选耐力型项 目；爆发力量优势I型，建议优选爆发力量型项目，次选耐力与爆发力量兼有型项目或耐力 量型项目；爆发力量优势π型与m型，建议选择爆发力量型项目。根据潜力与不足项目，制 定发挥潜力，改善不足，降低风险培训方案。
[0032] 区别于现有技术，上述技术方案可以全面地对受检者的运动能力及相关风险进行 评估，评估的基础精准、评估效率高且评估结果稳定准确。根据基因检测结果，可显示出具 体受检者基因型在某种运动上所具备的潜能值的高低。结合基因检测报告，结合个人具体 情况与需求，对个人运动做出科学、系统、有针对性的规划，最大程度地发挥基因蕴藏的运 动潜力。在招募运动员期间，可以辅助现有选材手段进行运动员进行甄选;在训练期间，可 以对运动员做个体化训练指导和管理。本发明克服了传统方法的一刀切的方法，在运动员 选拔和训练，以及个体健身效果方面更具优势。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的运动基因检测评估系统的示意图；
[0034] 图2为【具体实施方式】所述的运动检测报告的内容示意图。
【具体实施方式】
[0035] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实 施例并配合附图详予说明。
[0036] 实施例1:
[0037]请参阅图1~2,作为本发明的一种优选的实施方式，本实施例的基于qPCR分型技 术的运动基因检测评估方法及系统包括如下组成部分：
[0038] a.个人信息数据库，个人信息数据库中包括个人姓名、性别、年龄、身高、体重、BMI 及样本编号等个人信息；
[0039] b.运动基因检测结果数据库:基于qPCR分型技术检测基因，包括耐力素质、爆发力 量素质、软组织损伤风险、运动疲劳恢复、运动热情、肥胖风险、碳水化合物及脂质敏感性8 个素质方面的44个相关基因的52个多态性位点，得到每个受检者的基因型，具体的位点如 下表所示：
LUUC」 W刀系质：W刀是指机体在一足时|H」内俅苻特定强度负荷或动作质量的能力，对 于长距离运动项目、对耐力有要求的项目来说极为重要。杰出耐力素质与基因多态性关联 的研究开展的最早，而且研究也最为广泛和深入。与杰出耐力素质相关联的基因主要有过 氧化物酶体增殖物激活受体基因 PPARA和PPARD、肾上腺素受体基因 ADRB2、胶原蛋白编码基 因 C0L5A1、ACE、mtDNA等。例如肾上腺素受体(Adrenaline receptors，ADR)可与肾上腺素和 去甲肾上腺素结合的G蛋白偶联受体。儿茶酚胺激活脂肪水解的差异与肾上腺素 α2受体的 亲和性和数目有关。研究发现马拉松运动员对脂肪的利用率就明显高于常人和其他运动 员，脂肪水解供能优势耐力运动的重要能量代谢途径。
[0043]爆发力量素质是指在最短时间内使器械(或人体本身)移动到尽量远的距离的力。 爆发力量素质是杰出运动能力的两个重要方面之一，对于短距离速度项目、对爆发力有要 求的项目来说尤为重要。爆发力量素质与基因多态性的关联研究开展较晚，目前已发现 ACTN3、ACE、IL6、HIFl A和N0S3基因等都与爆发力力量特征有关。例如ACTN3基因编码α-辅肌 动蛋白3,仅表达于快肌纤维中，而快肌纤维能产生爆发力所需要的收缩。多项研究表明 R577X多态性可影响快慢肌纤维的分布比例。如果一个人基因型为RR型，快肌纤维的收缩功 能正常，爆发力量强，也表现为对力量训练敏感，在短跑、举重这样需要瞬时爆发力项目的 运动员中，这个正常基因的携带比例高达92%。如果基因型为RX型，快肌纤维里面还有正常 的ACTN3表达，功能也不会受影响。如果基因型为XX型，快肌纤维的收缩就会受影响，力量水 平明显降低。
[0044] 软组织损伤，是指软组织或骨骼肌肉受到直接或间接暴力，或长期慢性劳损引起 的一大类创伤综合征。组织受创后出现微循环障碍、无菌性炎症，致使局部肿胀疼痛。例如 ΜΜΡ3基因编码的基质金属蛋白酶3,该酶最主要的功能就是降解细胞外基质和基膜，其降解 的底物包括多种胶原蛋白（肌腱等结蹄组织）、明胶、层黏连蛋白、纤维连接蛋白、蛋白多糖 等细胞外基质成分，可参与多种软组织的损伤和修复。
[0045] 运动疲劳恢复:运动时以能量消耗过程为主，恢复过程跟不上消耗过程，使ATP储 存下降，肌糖原和肝糖原也大量消耗，甚至会造成血糖水平下降，可引起机体中枢性疲劳， 代谢产物的堆积主要是指乳酸水平和氨含量的增加也是疲劳的主要原因，乳酸消除的速度 与其产生的数量和恢复方式有关，工作时形成的乳酸愈少消除的愈快。例如腺苷一磷酸脱 氨酶I(AMPDl)在所有的组织中都表达，但主要在肌肉组织中表达，它的作用是催化腺苷一 磷酸(AMP)水解脱氨生成肌苷酸（HIP)和氨。AMPDl基因较易发生突变，AMPDl基因的缺乏会 导致一种代谢性肌肉疾病，如运动诱发的疲劳、抽筋、肌痛等，与嘌呤代谢紊乱引起的血氨 的水平有关。AMPDl的活化和腺苷能量转化可保护机体免受应激的损害。
[0046] 运动热情:在体育运动中，运动员的运动成绩高低与诸多因素有关，不可否认心理 因素在训练、竞技、疼痛的忍受和动机等多方面都有非常重要的影响。虽然遗传因素决定心 理响应还了解不多，但是目前已发现多个基因与运动员的运动热情有关。例如BDNF基因，即 脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)，它是一种具有神经营 养作用的蛋白质。脑源性神经营养因子及其受体在神经系统广泛表达。它对脑内海马区、脊 髓和骨骼肌的神经意思血管的生成、发展和再生都有重要作用。有研究表明，BDNF基因上的 SNP位点与个体不同的情绪以及训练的认知有关。
[0047] 肥胖风险:科学研究表明，肥胖与基因存在千丝万缕的联系，基于个体间的差异， 遗传因素对肥胖的影响为20%_70%。那么，这些"肥胖基因"是否就决定了一个人体型的胖 瘦呢？答案显然是否定的！基因遗传只是导致肥胖的重要因素之一。任何肥胖的出现，都是 基因和环境共同作用的结果，不良的饮食习惯（吃的太快、不吃早餐、经常大餐等）、生活习 惯(熬夜、睡眠不足、烟酒过度等）以及缺少运动(久坐不动)都会导致肥胖的风险的增加。例 如FTO基因：被称为肥胖基因，最早发现于2007年，是与肥胖相关性最强的基因之一。FTO是 C/EBP家族的转录辅活化因子(transcriptional coactivator)，能增强C/EBP与启动子序 列的结合，在脂肪细胞分化和脂肪积累中发挥作用。研究表明C/EBP家族成员与脂肪细胞分 化相关，C/EBP使前脂肪细胞向脂肪细胞分化，加速脂肪积累。
[0048] 碳水化合物是维持生命活动所需能量的主要来源。碳水化合物敏感性，是指人在 长期的进化中适应高蛋白-低碳水化合物的饮食结构，当摄入大量的碳水化合物后就容易 形成肥胖，这主要是由于食物中缺少适量的蛋白而缺乏饱腹感，因而该类人群也易产生代 谢问题，譬如发展为2型糖尿病。例如TCF7L2基因是转录因子7类似物2，TCF7L2普遍存在于 人体组织，包括成熟胰岛辟田胞中，但是很少在骨骼肌中表达。TCFTL2可能在早期胰岛辟田胞 分化过程中有重要作用，影响胰岛素的正常分泌和血糖调节。目前，有许多针对各地人群 TCF7L2基因的SNPs研究都证实rsl2255372和rs7903146与2型糖尿病最为相关。
[0049]脂质敏感性，是指在长期的进化中适应高碳水化合物-低脂肪的饮食结构，当摄入 大量的脂肪后就易形成肥胖，由于食物中缺少适量的碳水化合物而缺乏饱腹感。因此该类 人群也易产生代谢问题，譬如发展为心脑血管疾病。脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase LPLhLPL的主要生理功能是水解血液中富含甘油三酯（triglyCeride，TG)脂蛋白中的三脂 酰甘油，生成的甘油、脂肪酸可供组织氧化分解并提供能量。它在乳糜微粒(chylomicron， CM)和极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL)的分解代谢中具有关键性 作用。
[0050]上述方面的具体基因位点为：
[00511 1)耐力素质评估13个位点，其不同基因型为：ADRB2基因 rsl042713、AQPl基因 rsl049305、AMPDl 基因 rsl7602729、C0L5Al 基因 rsl2722、GABPBl 基因 rsl2594956、GABPBl 基 因 rs7181866、HFE 基因 ^1799945、队町11基因 ^5219、？卩厶1^基因 ^4253778、？？厶1^基因 rs2016520、UCP3 基因 rsl800849、ACE 基因 rs4646994、PPARGClA 基因 rs8192678。
[0052] 2)爆发力量素质评估11个位点，其不同基因型为:AGT基因 rs699位点、AMPDl基因 rsl7602729、CKM 基因 rs8111989、HIF1A 基因 rsl 1549465、IL6 基因 rsl800795、N0S3 基因 rs2070744、PPARA 基因 rs4253778、PPARG 基因 rsl801282、ACE 基因 rs4646994、ACTN3 基因 rsl815739、MTHFR 基因 rsl801131。
[0053] 3)软组织损伤风险评估5个位点，其不同基因型为:丽P3基因 rs591058、MMP3基因 rs679620、C0L5Al 基因 rsl2722、C0LlAl 基因 rsl800012、⑶ F5 基因 rsl43383。
[0054] 4)运动疲劳恢复评估6个位点，其不同基因型为:AMPDl基因 rsl7602729、IL6基因 『81800795、!1正1厶基因 ^11549465、财了2基因 ^1208、？？厶1?)基因 ^2016520、]\1(：1!基因 rsl049434〇
[0055] 5)运动热情评估6个位点，其不同基因型为：CREBl基因 rs2253206、C18orf2基因 rs8097348、AMPDl 基因 rsl7602729、PATS2L 基因 rsl2612420、PAPSS2 基因 rsl0887741、BDNF 基因 rs6265。
[0056] 6)肥胖风险评估11个位点，其不同基因型为：MC4R基因 rsl7782313、LEPR基因 rs8179183、FABP2 基因 rsl799883、FT0 基因 rsl421085、PPARG 基因 rsl801282、INSIG2 基因 rs7566605、GNB3 基因 rs5443、ADRB2 基因 rsl042713、ADRB2 基因 rsl042714、ADRB3 基因 rs4994、UCPl 基因 rsl800592。
[0057] 7)碳水化合物敏感性评估6个位点，其不同基因型为：TCF7L2基因 rs7903146、 TCF7L2 基因 rsl2255372、FT0 基因 rs9939609、PPARG 基因 ^1801282、队町11基因^5219、 IGF2BP2 基因 rs4402960。
[0058] 8)脂质敏感性评估7个位点，其不同基因型为：APOCl基因 rs4420638、AP0B基因 rs693、LDLR 基因 rs6511720、CETP 基因 rs5882、CETP 基因 rs708272、LPL 基因 rs328、AP0A5 基 因 rs662799。
[0059] c.运动能力或风险数据库，运动能力或风险数据库用于对检测出的基因位点进行 评估，每个位点的按照基因型有利纯和的赋值2分，有利杂合赋值1分，无影响赋值0分。不同 的基因型及其赋值分别为：
[0060] 1)耐力素质评估13个位点：ADRB2基因 rsl042713 ,AA-AG-GG基因型分别为2-1-0 分;AQPl 基因 rsl049305 ,CC-CG-GG 基因型分为为 2-1-0 分;AMPDl 基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT 基因型分别为2-1-0分;C0L5A1基因 rsl2722，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;GABPBl基因 rsl2594956 ,TT-GT-GG 基因型分别为 2-1-0 分;GABPBl 基因 rs7181866 ,CC-CT-TT 基因型分别 为 2-1-0 分;HFE 基因 rsl799945 ,GG-CG-CC 基因型分别为 2-1-0 分;KCNJll 基因 rs5219，CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分;PPARA基因 rs4253778，GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分;PPARD 基因 rs2016520 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;UCP3 基因 rsl800849 ,TT-CT-CC 基因型分 别为2-1-0分；ACE基因 rs4646994,11-DI-DD基因型分别为2-1-0分；PPARGC1A基因 rs8192678 ,GG-AG-AA 基因型分别为 2-1-0 分。
[00611 2)爆发力量素质评估11个位点:AGT基因 rs699位点，CC-CT-TT基因型分别为2-1-0 分;AMPDl 基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分；CKM 基因 rs8111989 ,GG-AG-AA 基因型分别为2-1-0分;HIFlA基因 rsl 1549465，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分；IL6基因 rsl800795 ,GG-CG-CC 基因型分别为 2-1-0 分;NOS3 基因 rs2070744 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分;PPARA 基因 rs4253778 ,GG-CG-CC 基因型分别为 0-1-2 分;PPARG 基因 rsl801282，GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分;ACE基因 rs4646994, II-DI-DD基因型分别为0-1-2分;ACTN3基 因 rsl815739 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;MTHFR 基因 rsl801131 ,CC-AC-AA 基因型分别 为2-1-0分。
[0062] 3)软组织损伤风险评估5个位点:MMP3基因 rs591058，GG-AG-AA基因型分别为2-1- 0 分;MMP3 基因 rs679620 ,GG-AG-AA 基因型分别为 2-1-0 分;C0L5A1 基因 rsl2722 ,TT-CT-CC 基 因型分别为2-1-0分;COLlAl基因 rsl800012 ,GG-GT-TT基因型分别为2-1-0分;GDF5基因 rsl 43383 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分。
[0063] 4)运动疲劳恢复评估6个位点：AMPD1基因 rsl7602729，CC-CT-TT基因型分别为2- 1- 0分；IL6基因 rsl800795 ,GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分;HIFlA基因 rsll549465，TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;NAT2基因 rsl208，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分;PPARD基因 rs2016520 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分;MCTl 基因 rsl049434 ,TT-AT-AA 基因型分别为 2- 卜0分。
[0064] 5)运动热情评估6个位点：CREBl基因 rs2253206 ,GG-AG-AA基因型分别为2-1-0分； C18orf2 基因 rs8097348 ,GG-AG-AA 基因型分别为 2-1-0 分;AMPDl 基因 rsl7602729 ,CC-CT-TT 基因型分别为2-1-0分;PATS2L基因 rsl2612420，AA-AG-GG基因型分别为2-1-0分;PAPSS2基 因 rsl0887741 ,TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分;BDNF基因 rs6265 ,AA-AG-GG基因型分别为 2-卜0分。
[0065] 6)肥胖风险评估11个位点：MC4R基因 rsl7782313,CC-CT-TT基因型分别为2-1-0 分；LEPR 基因 rs8179183, CC-CG-GG基因型分别为2-1 -0分;FABP2基因 r s 1799883，AA-AG-GG 基因型分别为2-1-0分;FTO基因 rsl421085, CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分;PPARG基因 rsl801282 ,GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分；INSIG2基因 rs7566605 ,CC-CG-GG基因型分别 为 2-1-0 分;GNB3 基因 rs5443 ,TT-CT-CC 基因型分别为 2-1-0 分;ADRB2 基因 rsl042713，AA-AG-GG基因型分别为0-1-2分;ADRB2基因 rsl042714，GG-CG-CC基因型分别为2-1-0分;ADRB3 基因 rs4994，CC-CT-TT基因型分别为2-1-0分;UCPl基因 rsl800592 ,CC-CT-TT基因型分别为 2-卜0分。
[0066] 7)碳水化合物敏感性评估6个位点：TCF7L2基因 rs7903146，TT-CT-CC基因型分别 为 2-1-0 分；TCF7L2 基因 rsl2255372 ,TT-GT-GG 基因型分别为 2-1-0 分;FTO 基因 rs9939609， AA-AT-TT基因型分别为2-1-0分;PPARG基因 rsl801282，GG-CG-CC基因型分别为0-1-2分； KCNJll基因 rs5219,TT-CT-CC基因型分别为2-1-0分；IGF2BP2基因 rs4402960,AA-AC-CC基 因型分别为2-1-0分。
[0067] 8)脂质敏感性评估7个位点:AP0C1基因 rs4420638，GG-AG-AA基因型分别为2-1-0 分;APOB基因 rs693，TT-CT-CC基因型分别为2-1 -0分;LDLR基因 rs6511720，GG-GT-TT基因型 分别为 2-1-0 分;CETP 基因 rs5882 ,AA-AG-GG 基因型分别为 2-1-0 分;CETP 基因 rs708272，AA-AG-GG基因型分别为2-1 -0分;LPL基因 r s 3 28，CC-CG-GG基因型分别为2-1 -0分;AP0A5基因 rs662799 ,CC-CT-TT 基因型分别为 2-1-0 分。
[0068]对于一个受检者，每个SNP位点根据检测得到的基因型，都有一个分值，定义这个 分值为S13S个检测项目，每一项假设有η个位点，那么每个项目的得分为P:
[0069] P=Zpn ⑴
[0070] 按照百分制对项目的得分进行归一化处理，处理后的得分为P100:
[0071] Pioo= (P*100)/2n (2)
[0072] 作为本实施例的一种优选的实施方式，运动能力或风险数据库以千人基因组东亚 人群的基因组数据为依据，东亚人群包括5个细分亚群，分别是中国北京汉族，中国南方汉 族，中国西双版纳傣族，日本东京日本人和越南胡志明市京族。计算不同特征下的人群最高 得分P max和最低得分Pmin(百分制），将得分区间进行5等分，其4个等分点从小到大分别为P1、 P2、P3和P4。我们将受检者在该项目的能力或风险进行分级，能力或风险级别分别对应标识 A-B-C-D-E，A级别为P1QQ彡P4; B级别为P3彡P1M < P4; C级别为P2彡P1QQ < P3; D级别为P1彡P100 < P2 ;E级别为丹〇〇<丹;分别代表高-略高-正常-略低-低五个等级。
[0073]可根据单个受检者的能力或风险得分，得到该受检者在不同项目上的能力或风险 级别，以及人群百分比，综合不同项目的结果可以得出受检者的综合能力、优势方向及自身 不足。
[0074]运动能力综合评估包括运动潜力与不足两方面。运动潜力根据耐力素质与爆发力 量素质评分，当两项素质中只要有其中一项为B级及以上时，认为该受检者综合运动能力 高，定义为I级别；当两项素质中均为C级或其中一项为C级而另一项素质是D、E级时，认为该 受检者综合运动能力一般，定义为Π 级别；当两者均为D级及以下时，认为该受检者综合运 动能力较低，定义为m级别;运动潜力类型评估根据耐力素质与爆发力量素质进行综合评 分，当耐力素质级别高于爆发力量素质级别时，该受检者为耐力优势型，具体可分为耐力优 势型I级、耐力优势型π级、耐力优势型m级；当爆发力量素质级别高于耐力素质级别时，该 受检者为爆发力量优势型；当爆发力量素质级别与耐力素质级别为同一级时，该受检者为 耐力与爆发力量兼具型，具体可分为耐力与爆发力量兼具型I级、耐力与爆发力量兼具型π 级、耐力与爆发力量兼具型m级。
[0075]发现潜力与不足根据受检者在不同项目的得分级别，能力较高(A级，B级）或风险 较低(D级，E级)为潜力，能力较低(D级，E级)或风险较高为(A级，B级)不足。
[0076]根据运动能力综合评估，制定运动类型选择方案。耐力与爆发力量兼具I型，建议 优选耐力与爆发力量兼有型项目，次选耐力型项目或爆发力量型项目；耐力与爆发力量兼 具π型与m型，建议选择耐力与爆发力量兼有型项目；耐力优势I型，建议优选耐力型项目， 次选耐力与爆发力量兼有型项目或爆发力量型项目；耐力优势π型与m型，优选耐力型项 目；爆发力量优势I型，建议优选爆发力量型项目，次选耐力与爆发力量兼有型项目或耐力 量型项目；爆发力量优势π型与m型，建议选择爆发力量型项目。根据潜力与不足项目，制 定发挥潜力，改善不足，降低风险培训方案。
[0077]耐力型项目包括游泳、长跑、马拉松、自行车、铁人三项、竞走、全能、越野滑雪、北 欧两项等;爆发力量型项目包括短跑、跳高、跳远、标枪、举重、速度滑冰、短道速滑等;耐力 与爆发力量兼有型项目包括足球、篮球、排球、羽毛球、网球等球类运动，帆船、皮划艇、中长 距离游泳、举重、摔跤等。
[0078] d.根据个人信息、基因检测结果、运动能力或风险结果的综合汇总，为受检者出具 相对应的个体化运动或体重管理方案，并建立运动人才基因数据库。
[0079] 作为本实施例的另一个优选的实施方式，根据检测国家或国际优秀运动员的基 因，反向评价本评估系统的优势与不足，在讲运动员的基因和运动水平储存到运动人才数 据库后，对评估模型进行定期优化升级。
[0080] 实施例2:
[0081 ]受检者李某，采集样本为口腔拭子，通过荧光定量PCR对实施例1中涉及的基因型 进行测序。具体测序结果如下：
[0082] (1)耐力素质
[0083]李某的耐力素质检测结果为:46.2分(该项人群平均得分为45.0)，能力级别：C，C 级人群占总人群的33.7%。耐力素质方面基因型检测结果如下表：
[0086] (2)爆发力量素质
[0087]李某的爆发力检测结果为:63.6分(该项人群平均得分为44.8)，能力级别:A，C级 人群占总人群的1.2%。爆发力方面基因型检测结果如下表：
[0089] (3)软组织损伤风险
[0090]李某的软组织损伤风险检测结果为:70.0分(该项人群平均得分为65.3)，能力级 别:B，B级人群占总人群的43.1%。软组织损伤风险方面基因型检测结果如下表：
[0092] (4)运动疲劳恢复
[0093]李某的运动疲劳恢复检测结果为:58.3分(该项人群平均得分为44.7)，能力级别： B，B级人群占总人群的11.3%。运动疲劳恢复方面基因型检测结果如下表：
[0095] (5)运动热情
[0096]李某的运动热情检测结果为:66.7分(该项人群平均得分为48.7)，能力级别:B，B 级人群占总人群的30.8%。运动热情方面基因型检测结果如下表：
[0098] (6)肥胖风险
[0099]李某的肥胖风险检测结果为：22.7分(该项人群平均得分为23.0)，能力级别:D，D 级人群占总人群的52.4%。运动热情方面基因型检测结果如下表：
[0101] (7)碳水化合物敏感性
[0102] 李某的肥胖风险检测结果为：25.0分(该项人群平均得分为29.4)，能力级别:D，D 级人群占总人群的55.4%。运动热情方面基因型检测结果如下表：
[0104] (8)脂质敏感性
[0105] 李某的肥胖风险检测结果为:64.3分(该项人群平均得分为50.0)，能力级别:B，B 级人群占总人群的35.9%。运动热情方面基因型检测结果如下表：
[0109] 由上表可以看出，李某的耐力素质得分46.2,在人群中的百分比为19.6%，评估等 级为C，高于人群平均水平1.2%，您所处的耐力素质C等级在人群中的百分比为33.7%，因 此您的耐力素质在人群中无优势。而您的爆发力量素质得分63.6,在人群中的百分比为 1.0%，评估等级为A，高出人群平均水平18.8%，您所处的爆发力量素质A等级在人群中的 百分比仅为1.2%，因此他的爆发力量素质在人群中具有明显优势。综上，李某属于爆发力 量优势型I型个体，选择需要强爆发力量的运动项目具有明显的先天优势。
[0110] 爆发力量较强的运动项目为时间短、动作剧烈的项目，包括短跑、跳高、跳远、标 枪、举重、速度滑冰、短道速滑等。
[0111] 根据上述检测评估方法得出的结论，对李某定制的个性化运动训练管理方案包括 以下几点：
[0112] 1.爆发力强，耐力一般，属于爆发力量优势型。选取偏爆发力运动类型，更易发挥 运动能力优势；
[0113] 2.运动热情较高，需要继续保持您的运动热情与参与度；
[0114] 3.运动疲劳恢复较强，可以适当加大运动训练的强度和频次；
[0115] 4.软组织损伤风险较高，需要注意膝关节，跟腱等软组织的运动保护，规避损伤风 险；
[0116] 5.肥胖风险低，对碳水化合物类食物的敏感程度低，但对脂质类食物的敏感程度 高，因此摄入过多的脂肪类食物会导致肥胖的风险升高，需要严格控制膳食中脂肪类食物 摄入比例，可适当增加优质蛋白和碳水化合物类食物的摄入来进行体重控制。
[0117] 在本实施例中给出的结论及建议仅为本人需要的结论及建议，任何根据检测本实 施例中的基因型后统计分析出的结论及能够提供的相应建议均应认为是本实施例中涉及 的内容，不应以此作为对本申请的限制。任何基于本申请中的检测评估方法及系统所得出 的结论及建议均应认为落在本申请的保护范围之内。
[0118] 本发明可以全面地对受检者的运动能力及相关风险进行评估，评估的基础精准、 评估效率高且评估结果稳定准确。在招募运动员期间，可以辅助现有选材手段进行运动员 进行甄选;在训练期间，可以对运动员做个体化训练指导和管理，本发明克服了传统方法的 一刀切的方法，在运动员选拔和训练，以及个体健身效果方面更具优势。
[0119] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些 要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终 端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"或"包含……"限定的 要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此 外，在本文中，"大于"、"小于"、"超过"等理解为不包括本数；"以上"、"以下"、"以内"等理解 为包括本数。
[0120]尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创 造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例， 并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构 或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于:所述的基因评估系 统对受检者的运动基因多态性位点进行荧光PCR检测，并对基因型进行得分评估;根据基因 检测结果及评分的统计分析，得出个体化的评估结果;评估结果汇总建立运动人才基因数 据库。2. 根据权利要求1所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于，运 动基因包括如下方面： 耐力素质、爆发力量素质、软组织损伤风险、运动疲劳恢复、运动热情、肥胖风险、碳水 化合物及脂质敏感性。3. 根据权利要求2所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于:耐 力素质包括13个多态性位点，爆发力量素质包括11个多态性位点，软组织损伤风险包括5个 多态性位点，运动疲劳恢复包括6个多态性位点，运动热情包括6个多态性位点，肥胖风险包 括11个多态性位点，碳水化合物敏感性包括6个多态性位点，脂质敏感性包括7个多态性位 点。4. 根据权利要求2所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于， 耐力素质评估13个位点：ADRB2基因 rsl042713、AQPl基因 rsl049305、AMPDl基因 rsl7602729、C0L5Al 基因 rsl2722、GABPBl 基因 rsl2594956、GABPBl 基因 rs7181866、HFE 基因 rsl799945、KCNJll 基因 rs5219、PPARA 基因 rs4253778、PPARD 基因 rs2016520、UCP3 基因 rsl800849、ACE 基因 rs4646994、PPARGClA 基因 rs8192678; 爆发力量素质评估11个位点：AGT基因 rs699、AMPDl基因^17602729、(：题基因 rs8111989、HIFlA 基因 rsll549465、IL6 基因 rsl800795、N0S3 基因 rs2070744、PPARA 基因 rs4253778、PPARG 基因 rsl801282、ACE 基因 rs4646994、ACTN3 基因 rsl815739、MTHFR 基因 rsl801131； 软组织损伤风险评估5个位点：MMP3基因 rs591058、MMP3基因 rs679620、C0L5Al基因 rsl2722、C0LlAl 基因 rsl800012、⑶ F5 基因 rsl43383; 运动疲劳恢复评估6个位点：AMPD1基因 rsl7602729、IL6基因 rsl800795、HIFlA基因 rsll549465、NAT2 基因 rsl208、PPARD 基因 rs2016520、MCTl 基因 rsl049434; 运动热情评估6个位点：CREB1基因^2253206、(：18〇"2基因^8097348、410301基因 rsl7602729、PATS2L 基因 rsl2612420、PAPSS2 基因 rsl0887741、BDNF 基因 rs6265; 肥胖风险评估11个位点：MC4R基因 rsl7782313、LEPR基因 rs8179183、FABP2基因 rsl799883、FT0 基因 rsl421085、PPARG 基因 rsl801282、INSIG2 基因 rs7566605、GNB3 基因 rs5443、ADRB2基因 rsl042713、ADRB2基因 rsl042714、ADRB3基因 rs4994、UCPl基因 rsl800592； 碳水化合物敏感性评估6个位点：TCF7L2基因 rs7903146、TCF7L2基因 rsl2255372、FT0 基因 rs9939609、PPARG 基因 rsl801282、KCNJll 基因 rs5219、IGF2BP2 基因 rs4402960; 脂质敏感性评估7个位点:AP0C1基因 rs4420638、AP0B基因 rs693、LDLR基因 rs6511720、 CETP 基因 rs5882、CETP 基因 rs708272、LPL 基因 rs328、AP0A5 基因 rs662799。5. 根据权利要求1所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于，每 个多态性位点的贡献值为:能力评估多态性位点按照基因型有利纯和赋值2分，有利杂合赋 值1分，无影响赋值〇分;风险评估多态性位点按照基因型风险纯和赋值2分，风险杂合赋值1 分，无影响赋值0分。6. 根据权利要求1所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估方法，其特征在于:评 估结果包括运动潜力及不足，其中运动潜力根据耐力素质、爆发力量素质评分;不足根据受 检者在不同项目的得分级别，能力A级~B级或风险D级~E级为潜力，能力D级~E级或风险A ~B级为不足。7. 根据权利要求1所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估系统，其特征在于，运 动基因检测评估系统包括： -个人信息数据库，用于收集并分类处理个人信息； -运动基因检测结果数据库，用于检测受测者的运动基因多态性位点，收集检测结果； -运动能力或风险数据库，用于对基因检测结果进行贡献度分析，得到评估结果； -运动人才基因库，根据个人信息、基因检测结果、运动能力或风险结果的综合汇总，为 受检者出具相对应的个体化运动或体重管理方案，并建立运动人才基因数据库。8. 根据权利要求7所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估系统，其特征在于，基 因贡献度得分进行归一化处理，满分为1〇〇分。9. 根据权利要求7所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估系统，其特征在于，每 一项基因贡献度得分分为五档，，能力或风险级别分别对应标识A-B-C-D-E，分别代表高-略 高-正常-略低-低五个等级。10. 根据权利要求7所述的基于qPCR分型技术的运动基因检测评估系统，其特征在于， 当耐力级别高于爆发力/力量级别时，受检者为耐力优势型；当爆发力/力量级别高于耐力 级别时，受检者为爆发力量优势型；当爆发力/力量级别等同于耐力级别时，受检者为耐力 与爆发力量兼具型。
【文档编号】C12Q1/68GK106086222SQ201610711918
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月24日
【发明人】吴少鸿, 姜萍萍, 任飞, 李欣, 詹延延
【申请人】厦门美因生物科技有限公司