晏官官 湖南师范大学
合成代谢雄激素类固醇(anabolic androgenic steroids,AAS),通常被称为合成代谢类固醇,包括睾酮及其合成衍生物和非甾体选择性雄激素受体调节剂(SARMs)[1]。合成代谢类固醇最初被用来治疗绝经后妇女的慢性肾脏疾病、骨质疏松症以及男性性腺功能减退等。但由于其可以显著促进使用者蛋白质合成的增加,促进肌肉增长并提高肌肉强度,越来越多的运动员开始滥用合成代谢类固醇。另外,出于身体美学的目的,AAS在非运动员中的使用也很常见。最新的研究表明,大约80%的非运动员AAS使用者使用AAS来改善他们的身体形象[1]。
在过去十年中,合成代谢类固醇的使用量逐年增加,最新的一项研究估计,全世界约有2900万至4000万人使用过AAS[2],其中1000万人有AAS依赖性。AAS的使用和依赖可能会导致严重的副作用,特别是引起心血管、神经内分泌和神经精神疾病,在某些情况下还会导致过早死亡[2]。在这篇综述中,我们讨论了各种类型的AAS,分析其性能增强效应背后的机制及其不利影响。
合成代谢类固醇主要分为以下三类[3]:第一类是可注射用的化合物,来自17β-羟氢氧基睾酮酯化得来的,包括睾酮和丙酸睾酮,其在芳香化酶的作用下,可代谢为雌激素,分解为双氢睾酮。第二类是19-去甲睾酮的衍生物,包括诺龙等,可注射的雄性激素,且相比于第一类,拥有更长的半衰期和较少的雄激素活性。可以被酶芳香化酶芳香化为雌激素,这种酶可以从雄激素环的第19位除去甲基。第三类是为不能芳香化合成类固醇,经过修饰后,19碳上的芳香化酶活性受损,不能转化为雌激素。包括康复龙、美雄酮和康力龙。因为通过肝脏进行代谢,所以这一类的合成类固醇口服效果比较好,而其主要不良反应是肝毒性。
合成类固醇对运动成绩的促进性作用包括增加骨骼肌的质量和力量,并通过针对性的阻力训练进一步增强这些效应。合成类固醇能加快训练后的恢复,增加训练强度和时间,可以明显提高运动员的运动成绩。此外,合成类固醇除具有在主动或被动减体重时保持肌肉体积的作用外,还具有雄激素的作用。雄激素还可以刺激红细胞生成,增加红细胞2,3-二磷酸甘油酸浓度,促进肌肉纤维毛细血管和线粒体的生成物生成,从而增强了骨骼肌的氧摄取和输送,并转化为更高水平的运动表现,基于以上作用,合成类固醇在各类运动中被广泛使用,甚至滥用。
合成类固醇虽然可以增加骨骼肌的质量和力量,但对运动员肌腱造成较大伤害。最新研究显示,长期滥用合成类固醇的健美运动员肌腱断裂的风险比未曾使用合成类固醇的增加了9倍。虽然AAS影响肌腱结构和功能的确切机制尚不清楚,但肌肉力量相对较快的增加以及结缔组织较慢的适应速度可能是其主要原因。此外,青少年使用AAS可能会导致骺软骨过早闭合,这可能会影响身高的发育。
口服类固醇激素对胃液的分泌具有一定的影响,虽然类固醇激素本身对胃液分泌的没有很大影响,但它可增强胃对其它刺激(如迷走神经冲动)的反应,因此存在消化障碍的患者在使用合成类固醇后可能会出现症状加重。而雄性激素睾酮主要在肝脏进行分解,肝脏的排泄功能出现损害后,容易出现黄疸的症状。此外,长期使用雄性激素还可能造成血清转氨酶和碱性磷酸的含量增加,严重损害肝功能,造成肝脏功能失调,甚至会导致肿瘤的发生。
心血管系统是受AAS使用副作用影响最大的系统之一。雄激素受体在人的心肌、血管平滑肌和内皮中均有表达;因此,使用AAS可能会对心血管生理的各个方面产生影响。尽管生理性睾酮替代治疗雄激素缺乏男性的心血管安全性仍存在争议,但已有一些共识认为,生理性剂量的AAS对心血管健康的各个方面都有害,包括增加心律失常、高血压的发生(或恶化)的风险和心肌功能障碍。此外,雄激素可能导致血栓形成,并可能导致血脂异常。事实上,甚至在年轻男子滥用AAS的情况下也有中风和心肌梗死的病例报告。
AAS的使用增加了血流阻力和血压,增加了促炎生物标志物的形成,增加交感神经张力,改变了血清脂蛋白,并产生了直接的心肌毒性。已报道的不良心血管事件有:左心室功能受损、动脉血栓形成、肺栓塞和左心室肥厚,并伴有肌细胞溶解和纤维化。此外,AAS滥用可促进心肌组织生长,导致肥厚性心肌病,继而导致细胞凋亡。这种现象与心室重构、心肌病、心肌梗死相关。AAS通过直接作用于心脏雄激素受体而导致心肌肥厚,这些效应与给药的剂量、时间和持续时间成正比。梅尔切特和韦德提出了至少四个假想模型来解释AAS是如何引起心血管副作用的[7]。动脉粥样硬化模型涉及AAS引起的脂蛋白血清水平的改变,增加动脉粥样硬化的风险。血栓形成模型认为增强血小板聚集和红细胞增多症会增加血栓形成的风险。第三种模型涉及合成代谢药物引起的一氧化氮释放引起的血管痉挛。直接心肌损伤模型涉及直接心肌毒性导致细胞凋亡,胶原沉积增加、纤维化,微循环改变,从而导致慢性缺血性损伤。
肝毒性是AAS滥用最常见的副作用之一。推测AAS的肝毒性与肝细胞内氧化应激有关。在AR受体激活后,由于线粒体b-氧化增加,可以观察到活性氧簇的增加。此外,抗氧化物质对AAS介导的肝毒性有保护作用。研究还表明,雄激素的效力和代谢抵抗力与肝损伤的程度呈正相关。
AAS的肝毒性受遗传因素的影响,并与肝组织中炎症细胞的浸润有关,如淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。氧化应激可能通过激活导致肝细胞线粒体退化的雄激素受体,并在AAS滥用导致的肝脏损伤过程中发挥作用。最近的一项研究评估了5周给药对大鼠肝脏的影响。结果显示血浆肝坏死标记物水平升高,肝实质、门静脉间隙和中心小叶静脉胶原沉积增加。胶原沉积的机制可能与库普费尔细胞的数量和活性增加有关。在这一点上,Kuppfer细胞的激活导致许多炎性细胞因子的产生,如TGF-β1,NF-κB,IL-1b,与肝纤维化过程密切相关。
综上所述,合成类固醇的使用和滥用会导致身体组织和器官产生一系列不良反应,氧化应激、细胞凋亡和蛋白质合成改变是合成类固醇相关损伤的常见机制。此外,长期服用高剂量AAS可能导致严重后果,如肌腱断裂风险增加、心脏损害、肝损伤、冠状动脉疾病和心脏性猝死等。固醇类激素是国际奥委会列为违禁的药品,运动员服用合成类固醇,不仅违背了竞技运动公平竞争的原则,而且对身心的健康也是一种摧残。运动员应提高自我认知水平,杜绝合成类固醇的使用,干净比赛,拿干净金牌。