运动员的生物档案——类固醇生物护照

刘梦攀

（兴奋剂检测上海研究院，上海 200438）

1 专业术语

内源性类固醇（Endogenous anabolic androgenic steroids，EAAS）是指人体自身分泌产生的一类化合物，对身体成长、发育及维持正常生理活动起重要作用，主要包括睾酮、表睾酮、双氢睾酮 、脱氢表雄酮 、雄酮及雄烯二酮等。

运动员生物护照（Athlete biological passport，ABP）是指连续采集同一名运动员多个时期的样品信息，从生理指标的纵向变化判定运动员是否使用了禁用物质或方法，是一种间接的检测方法。

类固醇生物护照（Steroidal passport）又称运动员生物护照类固醇模块，于2014年推出，主要对运动员尿样中的内源性类固醇进行监测，旨在确定有无外源性摄入的内源性类固醇和其他类固醇激素。

2 运动员生物护照

运动员生物护照的概念最早于2002年被提出，与直接检测禁用物质的方式不同，生物护照是为每位运动员建立一份电子生物档案，收集运动员多个时期的血液和尿液样本信息，对相关的生理学指标进行长期跟踪，从生理指标的纵向变化判定运动员是否使用了禁用物质或方法。由于某些禁用物质在人体内的代谢速度很快，很难被直接检测出，但其对人体的影响会持续较长时间，体现在某些生理指标水平发生波动。生物护照正是通过这些异常波动的生理指标进行间接判断。运动员生物护照项目由国际自行车联盟（Union Cycliste Internationale，简称UCI）在2008年环法自行车赛上首先启用，目前已在多个反兴奋剂机构和国际单项体育联合会（International Sports Federations, 简称ISF）中得到推广。

运动员生物护照包括血液、类固醇及内分泌等3个模块的内容。血液生物护照在2009年世界反兴奋剂机构（World Anti-Doping Agency，简称WADA）发布的《运动员生物护照操作指南》中首次被提出，通过纵向分析血液指标的异常波动发现违规行为。2014年推出类固醇生物护照，监测尿样中内源性类固醇指标以确定有无外源性摄入的内源性类固醇和其他类固醇激素。用于检测肽类禁用物质的内分泌生物护照仍处于研究阶段。

3 内源性类固醇和类固醇生物护照

目前，合成类固醇激素仍然是禁用物质中使用频率最高、范围最广的药物。该类药物具有促进蛋白质合成和减少氨基酸分解的作用，能加速肌肉增长、提高肌肉力量、强壮体格、增强爆发力、促进训练后的恢复等。然而，类固醇的副作用非常巨大，长期服用合成类固醇激素会导致：男性睾丸萎缩和自身睾酮生成减少，男性特征减弱；女性雄性特征明显，月经不调，影响生育；等等。除内分泌失调外，滥用合成类固醇还会引发肝功能异常，引起脂肪代谢紊乱及心血管疾病，严重威胁运动员的身心健康。由于内源性合成类固醇人体也会分泌，因此隐蔽性更强，更难以监测和控制。为了更好地保护运动员的身心健康，保证竞技体育健康发展，正确区分目标内源性类固醇是机体自然分泌还是外用内源性类固醇，建立目标内源性类固醇的检测评判标准非常有意义。

类固醇生物护照主要监测的生理指标是尿液中的6种常见内源性类固醇激素，包括雄酮（A）、本胆烷醇酮（Etio）、5α-雄烷-3α,17β-二醇（5αAdiol）、5β-雄烷-3α,17β-二醇（5βAdiol）、睾酮（T）和表睾酮（E）。这些内源性类固醇激素的质量浓度受个体及时间的差异影响较大，而激素的质量浓度比值则较为稳定，因此，T/E、A/T、A/Etio、5αAdiol/5βAdiol、5αAdiol/E这5种 比 值也被引入类固醇生物护照的监控指标中。其中，T/E是评价类固醇生物护照最灵敏且最重要的指标。WADA规定，当T/E＞4或者在男性尿样中T的含量大于 200 ng/mL 时，需要对可疑尿样做进一步确证分析，以判断是否摄入外源类固醇激素。除T/E外，类固醇生物护照中的其他比值指标也具有特异性，有助于评估尿样中激素水平的任何异常波动，为阳性结果的判断提供可靠参考。

4 类固醇生物护照结果评估

服用内源性类固醇激素可使尿液中该种类固醇或其代谢产物浓度发生变化，当尿样中这些类固醇浓度或其比值超出正常范围时, 可初步判定样本可疑，从而进一步通过气相色谱/燃烧/同位素比质谱法（GC/C/IRMS）进行确证分析。实验室检测运动员尿液样本后，经报告审核，将结果输入到反兴奋剂运行管理系统（Anti-doping administration management system，简称ADAMS）。ADAMS使用贝叶斯自适性模型（Bayesian adaptive model）处理类固醇数据，该模型可通过对个人正常生理条件下的预期，自动评判运动员某些生理特征是否异常，若异常值超出预期达到一定比例，则形成非典型性生物护照结果（Atypical passport findings，ATPF），提示评审专家须采取进一步的调查和取证（图1）。类固醇生物护照的结果评估由运动员护照管理单位（Athlete passport management unit，简称APMU）执行，APMU会将评估结果分为4种情况：（1）正常，即指标波动是生理性的；（2）护照怀疑，建议进行进一步确证分析；（3）指标波动可能由病理原因引起；（4）经确证分析后评估为非正常的生理或病理情况，很可能是使用了禁用物质。

图1 生物护照结果评估流程

通过对2012—2020年“WADA年度检测数据报告”进行统计发现，由类固醇生物护照确定可疑并经GC-CIRMS确证的类固醇阳性结果占比较高，说明类固醇生物护照技术是间接判定兴奋剂违规的有效手段（图2）。

图2 2012—2020年GC/C/IRMS检测数据[6]

建设体育强国，必须实现高水平的体育科技自立自强，竞技体育也要插上科技的翅膀。兴奋剂检测是兴奋剂管制链中重要的一环，类固醇生物护照作为运动员生物护照的一个重要组成部分，通过对运动员类固醇指标的长期纵向跟踪分析，建立运动员类固醇生物档案。检测方法的不断进步能够科学助力反兴奋剂工作和体育事业的发展。开展兴奋剂检测前沿技术和反兴奋剂知识普及，可以帮助运动员、教练员和辅助人员进一步提高反兴奋剂意识，自觉维护体育运动的纯洁、公平和公正，做新时代的纯洁体育人。