据美国《连线》杂志报道，正当国际奥林匹克委员会忙于逮着现今运动成绩表现异常好的兴奋剂服用者时，运动员也已经在寻找下一个更大的突破，以获取2012年的奥运会奖牌。

 

2008年北京奥运会的反兴奋剂问题成为各国专家和学者关注焦点。国际奥林匹克委员会主席估计北京奥运会的兴奋剂检测呈阳性的案例将最多达40例，这些兴奋剂可能是类固醇和促红细胞生成素（EPO）。

 

兴奋剂在英语中称“Dope”，原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。由于运动员为提高成绩而最早服用的药物大多属于兴奋剂药物——刺激剂类，所以尽管后来被禁用的其他类型药物并不都具有兴奋性，国际上对禁用药物仍习惯沿用兴奋剂的称谓。自上世纪60年代刺激剂、麻醉镇痛剂等被列为违禁药物以来，国际奥委会规定的违禁药物种类逐渐增多。目前，包括合成代谢类固醇、利尿剂、肽类激素和血液兴奋剂等的7大类药物和技术手段已被列入“黑名单”。

 

不过，随着科技的发展，未来兴奋剂施用办法将更加复杂。这里是10大最有前途的兴奋剂威胁，如果你是下一届奥运会的世界反兴奋剂机构（WADA）的候选人，你一定要关注这些新办法。

 

 

改造基因来阻止自然产生的肌肉生长抑制素能让运动员大大增加肌肉质量。在老鼠实验中，美国约翰—霍普金斯大学医学院的科学家李瑟金（Se Jin Lee）利用基因变异培育了小鼠中的“施瓦辛格”，它的肌肉质量比普通小鼠多60%。他创造的肌肉鼠有两个主要的变异：一是它们不能自然生产肌肉抑制素（myostatin），但却能大量生产卵泡抑制蛋白（follistatin）。由于肌肉抑制素会限制肌肉发育，因此缺乏它时小鼠会生长更多的肌肉，与此同时，卵泡抑制蛋白会影响抑制肌肉发育的蛋白起作用，也就是说，两方面因素都促使小鼠的肌肉更多更强壮。进一步研究发现，肌肉鼠与正常鼠的肌纤维存在很大不同，前者肌纤维的大小超过后者的两倍，而且在数量上也比后者多73%。

 

李瑟金最近还发现过量生产一种针对myostatin的抑制素将使老鼠生长更多的肌肉，雌老鼠的肌肉要多81%，雄老鼠多116%。而人类临床实验结果还没有得出来。

 

对于世界反兴奋剂机构来说，这种情况是一大挑战：如果少量的运动员自然遗传有这种肌肉抑制素，人们就很难将它和兴奋剂服用者区别开来。事实上，德国小儿神经科医生马库斯·许尔克发现一名女运动员的儿子才5岁就有特别强健的腿部以及臂部肌肉，左右手能同时举起3公斤重的哑铃。超声检查显示，这名儿童的肌肉量是普通儿童的两倍。原来男孩从运动员母亲那里继承了不能生产myostatin的基因，从而使这名儿童一生下来就具有不同于常人的强健肌肉。

 

 

在没有注射的麻烦和被逮住的风险下，谁不爱这种能释放合成促红细胞生成素（EPO）破纪录好处的药丸呢？对此药丸的临床测试正在进行，此药丸能诱导人体以为自身的血氧水平在下降，处于一种低氧水平中，从而导致它生产更多的血红细胞，因此能提升肌肉耐力。

 

当血氧下降时，缺氧诱导因子(HIF)就会启动，刺激血红细胞的产生。当血氧一旦回复到正常水平时，缺氧诱导因子就会分解，血红细胞的形成中止。这种名为HIF稳定素的药物可以阻止缺氧诱导因子分解，保持血红细胞继续产生。一些可疑的运动员可能服用了HIF稳定素，但其健康风险还不清楚。

 

 

如果你不介意直接向你的心脏和胳膊进行注射，血管内皮细胞生长因子（VEGF）或许会对你有好处。因为血管内皮细胞生长因子能导致新血管生长，因此从理论上说，这可以让肌肉、肺和心脏在不费力的情况下携带更多的氧气。因此，运动员稍加努力就能获得更好的成绩。血管内皮细胞生长因子基因疗法能帮助心脏病和动脉疾病患者生长出新的血管，从而让他们继续活下来，避免做切除手术。但这种治疗不是一种简单的医治办法，此基因导入不仅存在失败的风险，而且失控的血管内皮细胞生长因子诱导而生的血管还会促进肿瘤的生长和转移。

 

 

运动员都会出现各种各样的损伤和疼痛，他们能深深感受到自己的伤痛。如果能提高运动员的疼痛忍受力的话，就可以导致他们发挥更好的运动水平。

 

老鼠测试表明通过脊椎穿刺将β—内啡肽基因注入到脊髓液中，可以释放它本身的自然止痛剂内啡肽，从而在中途中阻止了疼痛信号，避免疼痛信号传输到大脑。而且此止痛剂没有吗啡和其它止痛剂的一些副作用，如想睡和阴暗的心理。

 

 

如果你是一位自行车手，你想拥有一双强有力的大腿和轻巧的上身，因为你不想在爬坡时让超重的体重增大你的负担。如果你是一位网球选手，你想拥有强大的臂膀，打出具有杀伤力的球来，那么注射胰岛素样生长因子（IGF—1）特定的肌肉中，这可以避免其它肌肉一同增长的同时却能让这些特定的肌肉生长。美国宾州大学的斯温尼（H. Lee Sweeney）教授在他研究的生物实验中分离出了一种负责制造名为IGF—1蛋白质的基因。对于哺乳动物来说，IGF—1可以加速肌肉生长，帮助肌肉进行修复。当人们剧烈运动后，身体会自然产生出这种物质。可随着年岁渐长，这种蛋白质的生成也日渐减少，肌肉随之变得虚弱不堪。斯温尼的方法在帮助那些年老或发生肌肉萎缩的患者的同时，也引起了很多运动员和教练员的关注。而且这种治疗不存在副作用，如心脏的增大和癌症的生长。这种针对性强的治疗还能使胰岛素样生长因子在兴奋剂检查中很难检测出来。斯温尼估计自从他的论文公开出版之后，他收到的一半电子邮件都是来自运动员。他还与世界反兴奋剂机构合作，但其他开发类似技术的人没有和世界反兴奋剂机构（WADA）合作。

 

 

想通过类固醇获得强健肌肉但睾丸不缩小且没有青春痘泛滥的副作用吗？那就尝试一下选择性男性激素受体调节剂（SARMs）吧。选择性男性激素受体调节剂能与特定组织相约，如肌肉和骨骼。不像其它的一些类固醇，它们不加选择地与前列腺、肚脐和其它组织器官相约，导致不必要的副作用出现。而且选择性男性激素受体调节剂还有药丸可服用，不需注射或打皮肤补丁。这些药丸可能是那些年老或发生肌肉萎缩的患者以及运动员的福音，因为他们不再担心会有类固醇药物有关的副作用。这听起来太好而难以相信？或许在大范围使用之前可能会对选择性男性激素受体调节剂进行相关的临床测试。世界反兴奋剂机构没有报告说他们逮到了服用选择性男性激素受体调节剂的运动员。

 

 

促红细胞生成素（EPO）和输血容易检测出来，因此运动员转而使用血液替代品来增加氧气的携带量。官方报告称过去有几位运动员使用了血液替代品，其中一位自行车手因此差一点丢了性命。一些新的血液替代品也同样具有致命的危险，今年4月出版的《美国医学学会杂志》上刊登的一份研究报告称，像多聚体血红蛋白（PolyHeme）和戊二醛交联的牛血红蛋白多聚体（Hemopure）的血液替代品会导致心脏病发作与死亡。但有更好的选择，氧气生物疗法公司称他们的实验血液替代品Oxycyte不具备老的血液替代品的风险，但能有效携带50倍自然血液中的氧气。此外，Dendritech公司申请了用3维纳米粒子制成血液替代品的技术专利，这是该公司制造精确的携氧形状的技术。至少有一些血液替代品能轻易地检测出来，但有谣传说此检测不经常使用。

 

 

在今年7月举行的环法自行车赛中，意大利自行车运动员卡多•里科被查出使用了新一代的促红细胞生成素的血液激活剂――持续性红血球生成受体激活剂（CERA）。此血液激活剂是由Roche公司最近推出来的。在血液激活剂CERA上市销售之前，这家制药巨头与世界反兴奋剂机构合作，进行了有关反兴奋剂的测试，以捕获像里科这样的激进兴奋剂试用者，这标志着世界反兴奋剂机构的工作与日俱进，或许一直领先于兴奋剂试用者。同时这也表明世界反兴奋剂机构需要不断开发检测每一种促红细胞生成素变种的办法，重点检查市场销售额达120亿美元的促红细胞生成素和相关药物。目前世界上有大约几十家促红细胞生成素代理公司从事相关的工作。

 

 

运动员比懒汉具有更加抗疲劳的肌肉纤维。但新研究表明懒汉可以通过基因药物来增添新的肌肉纤维，缩小与运动员的这一距离，让懒汉轻松变超人。在最近出版的《细胞》杂志中，美国加州大学圣迭戈分校索尔克生物研究院（The Salk Institute）的科学家公布的最新发现显示，当服用作用于肌肉的药物，实验小鼠获得的奔跑能力远远胜过单纯进行运动锻炼小鼠。这就意味着该药物很可能被发展成为一种能提高运动耐力的“超级兴奋剂”。他们测试的一种药物是GW1516，结果发现即便是与得到充分训练的老鼠相比，服药老鼠的跑动时间可以增加77%，跑动距离可以增加68%。另一种药物名叫AICAR，服用此药仅四星期后，服药老鼠要比普通不爱活动的老鼠奔跑时间长44%，此药已经被称作是“懒汉的梦想”。该药的作用机理是缩短通常由训练激发的细胞燃烧脂肪、降低血糖、抑制炎症等一连串生理过程，从而释放更多的能量。

 

通过提升肌肉耐力，这些药物对那些因为健康问题在锻炼上有困难的人可能是一个福音。可是，它们也会有“极大的被运动员滥用的可能”。针对不惜代价来赢得比赛的运动员可能会滥用这类药物的可能性，索尔克生物研究院的研究团队已经向世界反兴奋剂机构通报了此事，并将开发一种测试方法来检定此药物的使用，以便及时检测在血液和尿液中是否存在这些药物。目前已知还有其它几种药物可以操纵肌肉纤维基因，另有一些药物也能增强你的肌肉。因此检测这类基因药物的办法将需要覆盖许多未知领域。

 

 

避开最新生物技术突破的运动员可以尝试这种处方：脱下衣服，全身擦遍芥子油。美国加州大学圣迭戈分校的兰迪·詹森小组在探索皮肤在制造血红细胞扮演重要角色时发现，擦有芥子油的老鼠能促进自然的促红细胞生成素（EPO）生成，从而提供其血红细胞的含量。目前不清楚人类运动员要擦多少芥子油才能提高其运动能力，也不知道多少芥子油会导致中风和心脏病发作。在疯狂追逐之下，获胜心强的运动员或许会最终选择试用芥子油。毕竟，这种东西最容易获得，去食品店就能轻易获得，而且使用方法也简便。更为重要的是，这种东西恐怕没法检测出来，因此不存在任何违禁风险。

 

 

 

科学网博客专题：我看奥运