摘 要：在廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，就重組人紅細(xì)胞生成素的生物學(xué)作用、在體壇的濫用情況以及其對(duì)人體的毒副作用等方面加以綜述。結(jié)果表明：雖然重組人紅細(xì)胞生成素能夠通過增加血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白的數(shù)量以及改變運(yùn)動(dòng)中代謝底物的利用等途徑而提高機(jī)體有氧工作能力，但長期或大劑量攝入不僅會(huì)產(chǎn)生頭痛、幻覺、肌肉酸痛、大面積體毛脫落、泛發(fā)性濕疹等不良反應(yīng)，而且會(huì)誘發(fā)虹膜炎反應(yīng)、癲癇和血糖異常升高等病癥，甚至有可能因?yàn)楦哐獕杭案哐獕耗X病、血栓、肺栓塞、脾梗塞、氣管痙攣乃至急性白血病的發(fā)生而威脅服用者的生命。提示教練員及運(yùn)動(dòng)員需深入了解重組人紅細(xì)胞生成素的潛在危害并理性對(duì)待。

關(guān)鍵詞： 重組人紅細(xì)胞生成素；生物學(xué)作用；毒副作用

中圖分類號(hào)：文章編號(hào)：1009-783X(2007)04-0035-03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract：This article reviews the achievement of the biological effects of rHuEPO，its abuse in the field of sports as as well as its side-effects on human body on the basis of extensive literature review.The results show that although rHuEPO can enhance human’s aerobic capability through increasing the quantity of red blood cell and hemoglobin or and changing the utilization of metabolic substrate in exercise，taking rHuEPO chronically or with a high dose will not only cause adverse reactions such as headache，hallucination，muscle soreness，the break off of hairs and eczema，but also induce iritic reaction，epilepsy and pathoglycemia.In addition，the abuse of rHuEPO will even menace a person’s life who takes it because of its potential possibility for hypertension，hypertensive encephalopathy，thrombus，pulmonary embolism，splenic infarction，tracheospasm or even acute leukemia.So the authors here remindthe coaches and athletes that they should further understand the potential hazard of rHuEPO and treat it rationally.

Key words：Recombinant Human Erythropoietin（rHuEPO）；Biological effects；Side-effects

1 前言

1906年，Carnot在實(shí)驗(yàn)中給動(dòng)物放血造成貧血和缺氧后，將該動(dòng)物的血漿輸入正常動(dòng)物體內(nèi)，結(jié)果引起正常動(dòng)物紅細(xì)胞數(shù)量的增加，Carnot由此設(shè)想該動(dòng)物在放血后體內(nèi)產(chǎn)生了一種調(diào)節(jié)造血的因子。至1948年，由Bonsdloff等證實(shí)了這種造血因子就是促紅細(xì)胞生成素(Erythropietin，EPO)。在基因重組技術(shù)誕生之前，EPO主要從再生障礙性貧血患者的尿、綿羊血和胎腎細(xì)胞培養(yǎng)液中提取，得率很低，且極不穩(wěn)定，理化和生物學(xué)性質(zhì)均難以測(cè)定，亦無法大規(guī)模應(yīng)用^[1]。1985年Lin等通過基因重組，使人的EPO互補(bǔ)脫氧核糖核酸（cDNA）和EPO基因在大腸桿菌細(xì)胞中成功克隆和表達(dá)^[2]，并于1989年由美國的Amgen公司在國際上首次研制成功重組人紅細(xì)胞生成素（Recombinant Human Erythropoietin，rHuEPO），從此為癌癥、腎性貧血和慢性血透患者帶來了福音。rHuEPO與EPO的作用極為相似，可明顯提高人體的紅細(xì)胞數(shù)量及血紅蛋白含量，從而提高人體運(yùn)輸氧的能力，提高人體最大攝氧量。而這些改變對(duì)于耐力性運(yùn)動(dòng)員而言是極為有利的，所以從上世紀(jì)80年代起， rHuEPO便開始被用作體育訓(xùn)練及競(jìng)賽中的輔助藥物，個(gè)別運(yùn)動(dòng)員為追求良好的訓(xùn)練及比賽成績，越來越多地服用此類藥物，rHuEPO也開始被直接稱為EPO^[3]。然而正如著名生理學(xué)專家薩爾丁所說，“如果rHuEPO這類基因興奮劑被廣泛運(yùn)用到運(yùn)動(dòng)員身上，它的危害將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通興奮劑，對(duì)競(jìng)技體育的打擊將是毀滅性的?！痹谶\(yùn)動(dòng)員為使用這種基因興奮劑而取得的驕人戰(zhàn)績沾沾自喜的時(shí)候，更多的，則應(yīng)該為其帶來的潛在危害而擔(dān)憂。為了使廣大教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)rHuEPO及其對(duì)人體的危害有一個(gè)比較全面的了解，勿為蠅頭小利而以健康相搏，今就rHuEPO對(duì)人體的影響作一簡要綜述。

2 rHuEPO結(jié)構(gòu)與生物學(xué)作用

EPO屬肽類激素，是一種單鏈酸性糖蛋白。完整的EPO分子由多肽和糖基構(gòu)成，相對(duì)分子量約為34000道爾頓，多肽鏈部分分子量為18398道爾頓，由166個(gè)氨基酸殘基組成，有4個(gè)糖基化位點(diǎn)，其中包括3個(gè)N-糖基化位點(diǎn)(Asn24，38，83)和1個(gè)O-糖基化位點(diǎn)(Ser126)，并有2個(gè)二硫鍵連接^[4，5]。運(yùn)動(dòng)員所使用的rHuEPO與內(nèi)源性EPO結(jié)構(gòu)極其相似，僅有糖基部分有微小的差別，功能則完全相同，均可促進(jìn)骨髓造血干細(xì)胞加速分化為原始紅細(xì)胞，促進(jìn)有核紅細(xì)胞有絲分裂，并促進(jìn)巨幼紅細(xì)胞的成熟，促進(jìn)骨髓內(nèi)網(wǎng)格及成熟紅細(xì)胞向血中釋放，此外，也能使單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白合成量增加，以維持血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白的數(shù)量^[5]。Audran等^[6]研究表明，運(yùn)動(dòng)員皮下注射rHuEPO后，其最大吸氧量和無氧通氣閾顯著提高，網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，血紅蛋白濃度，紅細(xì)胞比容提高至50%～60%。Lavoie等^[7]的研究同樣顯示：注射rHuEPO后，供氧能力增加，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)中代謝底物利用發(fā)生改變，有氧代謝供能的比例升高，無氧代謝供能的比例下降，同時(shí)增加脂肪酸供能比例，節(jié)約肌糖原，提高了機(jī)體有氧工作能力。另Svensson等^[8]將帶有EPO基因的腺病毒植入小鼠和猴子體內(nèi)，使小鼠的紅細(xì)胞比容由49±0.9%提高到81±3%，猴子的紅細(xì)胞比容由40%提高到約70%，且這種效果分別持續(xù)了1年和84天。

3 rHuEPO在競(jìng)技體育中的濫用

1964年斯布魯克冬奧會(huì)上，芬蘭運(yùn)動(dòng)員埃羅.門蒂蘭塔在越野滑雪比賽中勇奪兩枚金牌。盡管他平時(shí)接受的訓(xùn)練與其他運(yùn)動(dòng)員一樣，但門蒂蘭塔卻有一個(gè)明顯的生理優(yōu)勢(shì)：其血液中的紅細(xì)胞總數(shù)比正常人要多出25～50%，從而增加了機(jī)體的攜氧能力，這一基因突變使得其運(yùn)動(dòng)成績十分優(yōu)異。然而，并不是所有的有氧耐力運(yùn)動(dòng)員都幸運(yùn)的擁有這種先天優(yōu)勢(shì)，為了在自己的運(yùn)動(dòng)生涯中取得令世人注目的優(yōu)異成績，許多的教練員和運(yùn)動(dòng)員開始想方設(shè)法提高自己血液中的紅細(xì)胞和血紅蛋白含量，隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，這類興奮劑的應(yīng)用也開始由最初的血液回輸升級(jí)到目前這種具有高科技含量的rHuEPO。

rHuEPO與其他的普通興奮劑不同，其平均半衰期大約只有6小時(shí)，注射后會(huì)較快地從人體中消失^[9]，若按照一般運(yùn)動(dòng)員的注射量200U/L計(jì)算，則距離最后一次注射４～７天后，便檢測(cè)不到了，而其功效還可以持續(xù)4周之久^[10]?；谶@些難點(diǎn)，針對(duì)興奮劑應(yīng)用的rHuEPO檢測(cè)顯得十分困難，也正是由于這一檢測(cè)技術(shù)的漏洞加之無止境的貪婪與對(duì)榮譽(yù)的追逐，教練員和藥劑師們開始誤入迷途并不斷引誘著運(yùn)動(dòng)員冒著健康的風(fēng)險(xiǎn)去搶奪獎(jiǎng)牌，使得rHuEPO一度泛濫體壇。早期的一項(xiàng)來自德國的報(bào)告表明，有18名自行車運(yùn)動(dòng)員的死亡與rHuEPO的濫用有關(guān)。1998年的環(huán)法自行車賽的興奮劑丑聞同樣印證了rHuEPO在體壇的泛濫。而2003年，包括環(huán)法自行車大賽的前總冠軍潘塔尼在內(nèi)的8名自行車選手死于突發(fā)的心臟病，也是由rHuEPO所致。去年，更有世界冠軍短跑女將凱莉懷特和德國女子鐵人三項(xiàng)第一偶像尼娜·克拉福特栽倒在禁藥rHuEPO面前，不僅被收回了所有獎(jiǎng)牌，且兩人均被禁賽2年，可謂身敗名裂。除此以外，英國自行車運(yùn)動(dòng)員戴維·米勒和意大利尤文圖斯俱樂部因?yàn)槭褂肊PO也均受到了應(yīng)有的處罰。

4 rHuEPO對(duì)機(jī)體的不良影響

4.1 高血壓的發(fā)生

血壓升高是使用rHuEPO后最常見的副作用。目前認(rèn)為有多種機(jī)制參與血壓升高的發(fā)生：一方面，rHuEPO有直接的縮血管作用，另一方面，rHuEPO促進(jìn)紅細(xì)胞的有絲分裂，導(dǎo)致紅細(xì)胞數(shù)量的明顯增加，從而使血液粘度明顯增加，血壓升高。除了血液動(dòng)力學(xué)的改變，有人提出，rHuEPO通過活化磷脂酶和調(diào)節(jié)原癌基因表達(dá)促進(jìn)了血管平滑肌細(xì)胞的生長，導(dǎo)致了血管壁的增厚并參與了高血壓的發(fā)生和維持。也有人認(rèn)為與內(nèi)皮素釋放增多、一氧化氮生成減少及血管對(duì)去甲腎上腺素敏感性增加有關(guān)。目前臨床研究業(yè)已證實(shí)有30%～50%的患者在應(yīng)用rHuEPO治療過程中會(huì)出現(xiàn)高血壓或加重原有的高血壓，甚至發(fā)生高血壓危象^[11]。而且，rHuEPO的用藥劑量與高血壓的發(fā)生率呈正相關(guān)。所以盡管目前鮮見rHuEPO對(duì)運(yùn)動(dòng)員血壓不良影響的報(bào)道，但長期大量使用rHuEPO對(duì)運(yùn)動(dòng)員的潛在威脅仍不容忽視。

4.2 血栓或栓塞的形成

使用rHuEPO后，除由于紅細(xì)胞總量增加而導(dǎo)致血液粘度增加外，血小板計(jì)數(shù)也有明顯增加，同時(shí)血小板的體積下降但成分保持不變，集聚功能得到改善。在使用rHuEPO治療早期，患者總蛋白S及游離蛋白S的活性也有明顯降低。因此，使用rHuEPO時(shí)很有可能會(huì)形成血栓或栓塞。前美國奧委會(huì)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與科學(xué)部主任羅伯特沃伊在其《藥物、體育與政治》一書中指出：“不少耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員莫明其妙的死亡可能與EPO有關(guān)。一個(gè)由于濫用EPO使紅細(xì)胞比容達(dá)60%的馬拉松運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)他在炎熱的天氣下出發(fā)時(shí)，災(zāi)難就已降臨。在比賽的后半程，由于脫水，會(huì)使血液中紅細(xì)胞百分比升至65%甚至70%，從而急劇地增加了發(fā)生血栓的可能?！盨awka等^[12]的綜述研究同樣提出當(dāng)rHuEPO的使用伴有脫水、環(huán)境壓力和不合理的醫(yī)務(wù)監(jiān)督時(shí)，將更容易導(dǎo)致靜脈栓塞的形成，甚至引起肺栓塞。另Iseki K等^[13]和Wun T等^[14]的臨床實(shí)驗(yàn)研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。

4.3 神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)

在使用rHuEPO時(shí)，可能會(huì)發(fā)生頭痛、暫時(shí)性肌肉酸痛、癲癇、幻覺及高血壓腦病等神經(jīng)系統(tǒng)的不良反應(yīng)。但由于血壓、血流速度等血液動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的改變，使用者相對(duì)更容易發(fā)生癲癇，其發(fā)生率約為2%～17%，也有人提出其發(fā)生率為6%^[15]。Steinberg等^[16]的研究則發(fā)現(xiàn)有患者在使用rHuEPO治療期間出現(xiàn)幻覺，且與用藥劑量呈高度正相關(guān)。以上研究結(jié)果提示有高血壓、驚厥史或貧血嚴(yán)重的患者及運(yùn)動(dòng)員應(yīng)特別注意rHuEPO的應(yīng)用所可能造成的影響，其使用劑量的控制更是需要嚴(yán)格把關(guān)。

4.4 過敏反應(yīng)

最近，我國學(xué)者曾德俊報(bào)道：一例50歲男性慢性腎衰患者在注射rHuEPO藥劑1小時(shí)后逐漸出現(xiàn)胸悶、呼吸困難，約24小時(shí)后雙側(cè)下肢出現(xiàn)點(diǎn)狀皮疹，經(jīng)阻斷治療后病情好轉(zhuǎn)。而且主訴表明該患者曾使用過3種不同廠家生產(chǎn)的rHuEPO藥劑，均出現(xiàn)了相同過敏反應(yīng)，而此患者之前并無藥物及輸液過敏史^[17]。早期Garcia等^[18]也曾作過類似報(bào)道，其研究表明，一例男性、青年慢性腎衰患者在血透后靜脈滴注rHuEPO藥劑40IU/kg，每周3次，連續(xù)給藥6個(gè)月。在一次給藥之后，患者突然出現(xiàn)氣管痙攣和低血壓癥狀，當(dāng)即停藥并給予相應(yīng)治療，癥狀逐漸緩解。此后對(duì)患者停止rHuEPO用藥，而其他藥物和血透治療繼續(xù)，未再出現(xiàn)過敏反應(yīng)。后來對(duì)患者進(jìn)行血檢發(fā)現(xiàn)，原來其血清中產(chǎn)生了rHuEPO-IgE抗體。由此可見，在運(yùn)動(dòng)員使用rHuEPO之前，如果不知道自己是否屬于rHuEPO過敏體質(zhì)，盲目的長時(shí)間、大劑量使用rHuEPO，一旦產(chǎn)生過敏反應(yīng)的，后果將不堪設(shè)想，甚至?xí)斐缮ｋU(xiǎn)。

4.5 尚未確定發(fā)病機(jī)制的種種不良反應(yīng)

除了上述已經(jīng)得到大量研究證實(shí)的種種不良反應(yīng)之外，還有一些研究報(bào)道了如下尚未明確發(fā)病機(jī)制的反應(yīng)：Rigalleau等^[19]報(bào)道了2例非胰島素依賴性糖尿病合并中度慢性腎衰患者在應(yīng)用rHuEPO治療后血糖升高；Beiran等^[20]的研究則發(fā)現(xiàn)其經(jīng)過rHuEPO治療的慢性貧血患者中約43%出現(xiàn)了虹膜炎反應(yīng)；Whitwam等^[21]和Reddy等^[22]分別報(bào)道了患者頭發(fā)與體毛大范圍脫落的現(xiàn)象，均推測(cè)與α-rHuEPO的應(yīng)用有關(guān)。此外，Campistrus N等^[23]、Imashuku S等^[24]、Hardwick等^[25]還分別報(bào)道了rHuEPO引起的急性白血病、脾梗塞和泛發(fā)性濕疹。

5 結(jié)語

rHuEPO就像一把“雙刃劍”，其本身是生物技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，可以為患者帶來生活的希望，但其功用被濫用于一些耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目后便成為了“最具欺騙性的違禁藥物”，會(huì)給運(yùn)動(dòng)員的健康帶來毀滅性的災(zāi)難。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)就如名利場(chǎng)，總會(huì)有一部分運(yùn)動(dòng)員鋌而走險(xiǎn)，妄圖通過使用這些違禁藥物一鳴驚人。為了維護(hù)體壇的純潔，除了健全和完善相關(guān)的法規(guī)以及檢測(cè)技術(shù)，讓越雷池者無所遁形，恐怕最有效的方式還是使運(yùn)動(dòng)員本人意識(shí)到這些轉(zhuǎn)基因興奮劑可能對(duì)自身健康帶來的危害。對(duì)違禁者的查處只能“治標(biāo)”，要想真正的驅(qū)除這一體壇夢(mèng)魘，還迫切需要加強(qiáng)興奮劑對(duì)人體危害宣傳的力度。

參考文獻(xiàn)：

［1］張春莉.新型促紅細(xì)胞生成素研究現(xiàn)狀［J］.中國生物制品學(xué)雜志，2004年17（2）：123-125.

［2］Lin FK，Suggs S，Lin CH，et al.Cloning and expression of the human erythropoietin gene.Proc Natl Acad Sci U S A.1985，82(22):7580-7584.

［3］周剛，許豪文，促紅細(xì)胞生成素的血液檢測(cè)方法［J］.西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，19（3）：42-44.

［4］Lai PH，Everett R，Wang FF，et al.Structural characterization of human erythropoietin.J Biol Chem.1986，261(7)：3116-3121.

［5］曲綿域，于長隆.實(shí)用運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)［M］.北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2003，第4版：340.

［6］Audran M，Gareau R，Matecki S，et al.Effects of erythropoietin administration in training athletes and possible indirect detection in doping control.Med Sci Sports Exerc.1999，31(5):639-645.

［7］Lavoie C，Diguet A，Milot M，et al.Erythropoietin(rHuEPO) doping:effects of exercise on anaerobic etabolism in rats.Int J Sports Med.1998，19(4):281-286.

［8］Svensson E，Black H，Dugger D，et al.Long-term erythropoietin expression in rodents and non-human primates following intramuscular injection of a replication-defective adenoviral vector.Hum Gene Ther.1997，10，8(15):1797-1806.

［9］Lippi G，Guidi G.Laboratory screening for erythropoietin abuse in sport:an emerging challenge.Clin Chem Lab Med，2000，38(1):13-19.

［10］Souillard A，Audran M，Bressolle F，et al.Pharmacokinetics and pharmacodynamics of recombinant human erythropoietin in athletes.Blood sampling and doping control.Br J Clin Pharmacol.1996，42(3):355-364.

［11］Eschbach JW.he anemia of chronic renal failure:pathophysiology and the effects of recombinant erythropoietin.Kidney Int.1989，(1):134-148.

［12］Sawka MN，Joyner MJ，Miles DS，et al.American College of Sports Medicine position stand.The use of blood doping as an ergogenic aid.Med Sci Sports Exerc.1996，28(6):1-7.

［13］Iseki K，Nishime K，Uehara H，et al.Increased risk of cardiovascular disease with erythropoietin in chronic dialysis patients.Nephron.1996，72(1):30-36.

［14］Wun T，Law L，Harvey D，et al.Increased incidence of symptomatic venous thrombosis in patients with cervical carcinoma treated with concurrent chemotherapy，radiation，and erythropoietin.Cancer.2003，98(7):1514-1520.

［15］Nissenson AR，Nimer SD，Wolcott DL.Recombinant human erythropoietin and renal anemia:molecular biology，clinical efficacy，and nervous system effects.Ann Intern Med.1991，114(5):402-416.

［16］Steinberg H，Saravay SM，Wadhwa N，et al.Erythropoietin and visual hallucinations in patients on dialysis.Psychosomatics.1996，37(6):556-563 .

［17］曾德俊.促紅細(xì)胞生成素致過敏反應(yīng)1例報(bào)告［J］.中國中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志，2003，4（4）：189.

［18］Garcia JE，Senent C，Pascual C，et al.Anaphylactic reaction to recombinant human erythropoietin.Nephron.1993，65(4):636-637.

［19］Steinberg H，Saravay SM，Wadhwa N，et al.Erythropoietin and visual hallucinations in patients on dialysis.Psychosomatics.1996，37(6):556-563.

［20］Beiran I，Krasnitz I，Mezer E，et al.Erythropoietin-induced iritis-like reaction.Eur J Ophthalmol.1996，6(1):14-16.

［21］Whitwam W，Lewis M，Rabb H.Alopecia in three women of Southeast Asian descent with chronic renal failure:possible association with erythropoietin use.Am J Kidney Dis.2001，37(1):E9.

［22］Reddy V，Turney JH.Epoietin-alpha-associated total alopecia.Nephrol Dial Transplant.2001，16(7):1525.

［23］Campistrus N，Gadola L，Gossio E，et al.Acute leukemia and erythropoietin:cause or casualrelationship? Nephron.1995，69(1):109.

［24］Imashuku S，Nakagawa Y，Hibi S.Splenic infarction after erythropoietin therapy.Lancet.1993，342(8864):182-183.

［25］Hardwick N，King CM.Generalized eczematous reaction to erythropoietin.Contact Dermatitis.1993 ，28(2):123.