江 玉 袁瓊嘉

（成都體育學(xué)院，四川 成都 610041 ）

有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腦衰老的影響
——Meta 分析*

江 玉 袁瓊嘉

（成都體育學(xué)院，四川 成都 610041 ）

目的：通過 Meta 分析綜合評(píng)價(jià)有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)腦衰老的影響，為有氧運(yùn)動(dòng)延緩腦衰老的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。方法：計(jì)算機(jī)檢索中國(guó)知網(wǎng)、讀秀、萬方2004年至2014年11月國(guó)內(nèi)公開發(fā)表的有氧運(yùn)動(dòng)影響腦衰老的文獻(xiàn)。按照Cochrane系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，采用Revman5.2對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析。結(jié)果：最終有6個(gè)相關(guān)文獻(xiàn)可納入研究，總樣本量122例。Meta分析結(jié)果顯示有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)組與衰老組相比：SOD(MD=1.40u/mg, 95%CI[1.02ˉ1.79u/mg]，P＜0.01),GSH-PX(MD

有氧運(yùn)動(dòng)；腦衰老；機(jī)制；Meta分析

1956年英國(guó)學(xué)者哈曼(Harman D)提出了自由基衰老學(xué)說，認(rèn)為引起人類衰老的主要原因是細(xì)胞代謝過程中不斷產(chǎn)生自由基[1]。在人體中有一套清除人體內(nèi)自由基的防御系統(tǒng)，其中，超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)以及谷胱甘肽過氧化酶(Glutathione peroxidase,GSH-PX)是體內(nèi)清除自由基的主要酶類[2]。但是隨著人年齡的不斷增大，SOD、GSH-PX等酶的活性將會(huì)降低，這將導(dǎo)致人體內(nèi)自由基的清除能力減弱，而過量的過氧化物堆積將會(huì)造成人體內(nèi)生物膜的損傷，繼而更多脂質(zhì)過氧化將會(huì)反應(yīng)，這樣人體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的水平就會(huì)升高，MDA會(huì)對(duì)體內(nèi)的生物膜造成損傷，因此MDA含量的高低可以反應(yīng)氧自由基在體內(nèi)損傷的程度[3]。通常采用自然衰老和藥物致衰老的方法來建立衰老模型，而國(guó)內(nèi)外常用的衰老動(dòng)物模型是藥物致衰老模型中的腹腔注射D-半乳糖致衰老法[4]。文章通過對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)延緩腦衰老的相關(guān)研究進(jìn)行Meta分析，以期得到科學(xué)的結(jié)論，為更深入的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)納入

1.1.1 納入研究類型

納入關(guān)于有氧運(yùn)動(dòng)延緩衰老的實(shí)驗(yàn)研究，無論是否采用盲從法。排除重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)以及報(bào)告數(shù)據(jù)不全的文獻(xiàn)。

1.1.2 研究設(shè)計(jì)

隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（randomized controlled trial,RCT）。

1.1.3 研究對(duì)象

通過注射D-半乳糖來促衰老的雄性SD大鼠或雄性昆明小鼠。

1.1.4 運(yùn)動(dòng)干預(yù)措施

對(duì)致衰老的大鼠進(jìn)行每周6天、中等負(fù)荷、不少于6周的有氧運(yùn)動(dòng)（游泳、跑臺(tái)）。

1.1.5 檢測(cè)指標(biāo)及檢測(cè)方法

取腦勻漿上清液，SOD酶活性使用超氧化物歧化酶WST-1 法測(cè)定試劑盒、GSH-PX酶活性采用的是微量還原型谷胱甘肽測(cè)定試劑盒、MDA含量采用丙二醛試劑盒測(cè)定[5-10]。

1.2 文獻(xiàn)檢索

計(jì)算機(jī)檢索中國(guó)知網(wǎng)（CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫(kù)、讀秀等，檢索日期為2004年11月-2014年11月。檢索詞為“有氧運(yùn)動(dòng)”、“腦衰老”、“大鼠”等，共獲得266篇論文。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)

(1) 國(guó)內(nèi)公開發(fā)表的關(guān)于運(yùn)動(dòng)與大鼠腦衰老的期刊、會(huì)議、畢業(yè)論文、圖書等；

(2) 各研究的目的、方法相似、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)齊全 ；

(3) 衰老模型造模相似；

(4) 使用MDA作為自由基檢測(cè)指標(biāo)的論文，以及文中出現(xiàn)SOD酶、GSH-PX酶含量變化的文獻(xiàn)；

(5) 采用revman5.2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析同質(zhì)性大于50%的文獻(xiàn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

文章使用Cochrane協(xié)作網(wǎng)的RevMan 5.2軟件來對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行了Meta分析。使用均數(shù)差(Mean Difference,MD)來作為統(tǒng)計(jì)量，95%可信區(qū)間(CI)來作為區(qū)間估計(jì)。對(duì)研究間的異質(zhì)性分析使用的是X2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的水準(zhǔn)設(shè)定在 α=0.05，（ P＜0.05 時(shí)，研究間是存在異質(zhì)性的）；采用I2來對(duì)異質(zhì)性進(jìn)行定量分析，其顯著性水平設(shè)定為 50%，（ I2＞50%時(shí)，研究間的異質(zhì)性較大）。使用固定效應(yīng)模型（Fixed Effect Model, F）來對(duì)無異質(zhì)性的研究之間進(jìn)行合并分析，反之則采用隨機(jī)效應(yīng)模型（Random Effect Model, R）來對(duì)研究進(jìn)行分析。當(dāng)納入研究的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行Meta 分析時(shí)，則只進(jìn)行描述性的定性分析。當(dāng)納入的研究足夠多時(shí)（N≥5），則進(jìn)行漏斗圖分析來觀察是否存在發(fā)表偏倚。敏感性分析：采用通過隨機(jī)效應(yīng)模型分析的結(jié)果與固定效應(yīng)模型分析的結(jié)果進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果基本一致，則說明結(jié)果穩(wěn)定[14]。

2 結(jié)果

2.1 檢索結(jié)果

文獻(xiàn)初次篩選獲得266篇，通過對(duì)文獻(xiàn)的摘要或全文等的閱讀，排除重復(fù)發(fā)表、非實(shí)驗(yàn)研究、未達(dá)到納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)，最終有6篇文獻(xiàn)被納入，共有122個(gè)樣本量（見圖1）。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程

2.2 納入文獻(xiàn)方法學(xué)的質(zhì)量評(píng)價(jià)

對(duì)納入文獻(xiàn)研究的基本信息見表1。

表1 納入的文獻(xiàn)基本特征表

排除重復(fù)復(fù)文獻(xiàn)，剔除綜述、會(huì)議記錄、個(gè)案報(bào)道等，權(quán)衡樣本量過少、質(zhì)量差、非原始數(shù)據(jù)等文獻(xiàn)后，再進(jìn)行交叉比對(duì)找出符合要求的文獻(xiàn)。納入研究的6篇文獻(xiàn)，均未出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象退出的現(xiàn)象。根據(jù)最新Jadad量表，各研究均得3分。

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織MDA含量的影響

脂質(zhì)過氧化物的代謝產(chǎn)物MDA可間接反映自由基對(duì)機(jī)體的損傷程度[11]。從篩選的6個(gè)研究中納入相關(guān)研究3個(gè)，累計(jì)樣本量46個(gè)。從漏斗圖可以看出納入文獻(xiàn)無發(fā)表偏倚（見圖3）。由于這3組研究結(jié)果不存在異質(zhì)性（異質(zhì)性檢驗(yàn)I2=0%，P＜0.00001，見圖2)，因此可通過合并效應(yīng)量來進(jìn)行固定效應(yīng)模型分析。Meta分析結(jié)果顯示：與衰老組相比，運(yùn)動(dòng)干預(yù)組MDA含量顯著下降

(MD=-2.06u/mg,95%CI[-2.30--1.81u/mg],P＜0.00001)。說明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以降低腦組織MDA的含量。

圖2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)MDA含量的影響森林圖

圖3 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)MDA含量的影響漏斗圖

2.3.2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織GSH-PX含量的影響

GSH-PX是體內(nèi)清除自由基的主要酶類。從圖5漏斗圖中可看出代表案例的圖形基本對(duì)稱，說明納入的案例無偏移。從篩選的6個(gè)研究中納入相關(guān)研究4個(gè)，累計(jì)樣本量82個(gè)。從漏斗圖可以看出納入文獻(xiàn)無發(fā)表偏倚。由于這4組研究結(jié)果不存在異質(zhì)性（異質(zhì)性檢驗(yàn)I2=31%，P＜0.00001，見圖4)，因此合并效應(yīng)量采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示：與衰老組相比，運(yùn)動(dòng)干預(yù)組GSH-PX含量顯著上升(MD=O.78nmol/mg, 95%CI[0.65-0.91nmol/mg] P＜0.00001)。說明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以增加腦組織內(nèi)GSH-PX的含量。

圖4 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)GSH-PX含量的影響森林圖

圖5 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)GSH-PX含量的影響漏斗圖

2.3.3 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織SOD含量的影響

SOD是體內(nèi)清除自由基的主要酶類。從篩選的6個(gè)研究中納入相關(guān)研究5個(gè)，累計(jì)樣本量92個(gè)。從漏斗圖可以看出納入文獻(xiàn)無發(fā)表偏倚（見圖7）。由于這5組研究結(jié)果不存在異質(zhì)性（異質(zhì)性檢驗(yàn)I2=45%，P＜0.00001，見圖6)，因此合并效應(yīng)量采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示：與衰老組相比，運(yùn)動(dòng)干預(yù)組SOD含量顯著升高(MD=1.40u/mg, 95%CI[1.02-1.79u/mg]，P＜0.00001)。說明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以增加腦組織內(nèi)SOD的含量。

圖6 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)SOD含量的影響森林圖

2.4 敏感性分析

對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都進(jìn)行了敏感性分析，從結(jié)果可看出各項(xiàng)指標(biāo)的固定效應(yīng)模型分析結(jié)果與隨機(jī)效應(yīng)分析結(jié)果都基本一致，這說明 Meta 分析結(jié)果較穩(wěn)定[15]。

3 討論

目前國(guó)內(nèi)外常用的藥物致衰老動(dòng)物模型是腹腔注射D－半乳糖致衰老模型，其原理是體內(nèi)的半乳糖濃度升高會(huì)導(dǎo)致代謝紊亂，使機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)遭到破壞和消耗，體內(nèi)的自由基脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加劇，產(chǎn)生大量的氧自由基，繼而造成機(jī)體的衰老[5-10]。在本研究中采用的是通過D-半乳糖處理樣本來制作衰老模型的方法，處理后的樣本均出現(xiàn)嗜睡、食欲不振、行動(dòng)遲緩、毛色枯黃卷曲并大量脫落等衰老體征[10]。1956年由英國(guó)學(xué)者哈曼（Harman D)提出的自由基衰老學(xué)說，認(rèn)為引起人類衰老的主要原因是細(xì)胞代謝過程中不斷產(chǎn)生的自由基[12]。運(yùn)動(dòng)可以對(duì)機(jī)體自由基的代謝造成影響，體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是對(duì)自由基清除能力的影響，而另一方面是體現(xiàn)在機(jī)體自由基的生成量上[13]。本研究結(jié)果表明有氧運(yùn)動(dòng)可以降低衰老大鼠腦組織MDA的含量、增加SOD和GSH-PX的含量。

圖7 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)SOD含量的影響漏斗圖

4 結(jié)論

有氧運(yùn)動(dòng)可以增加衰老大鼠腦組織SOD和GSH-PX的含量、降低MDA的含量，從而延緩腦衰老。但在本研究進(jìn)行的過程中發(fā)現(xiàn)，與此有關(guān)的文獻(xiàn)尚少，數(shù)據(jù)不是很統(tǒng)一，同一樣本的相同部位的自由基含量存在較大的差異。有氧運(yùn)動(dòng)可以延緩腦衰老的相關(guān)研究需進(jìn)一步深入的進(jìn)行。

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[4]袁瓊嘉等.衰老過程中的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬神經(jīng)粘附分子表達(dá)的影響[J].體育科學(xué),2014,34(8)85-89.

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Meta Analysis of The influence of Aerobic Exercise on Rats’ Aging Brain

JIANG Yu, etal.
（Chengdu Sport University, Chengdu 610041, Sichuan, China）

[Objective]Through the Meta analysis, comprehensivly evaluate the influence of aerobics exercise on the aging brain, hoping to provide basis for the further study of anti-aging.[Methods]Using computer retrieval CNKI, read show and Wanfang data to find domestic published literatures about aerobics anti-aging from 2004 to 2014.According to the Cochrane system evaluation method, carry out meta analysis of the literature with Revman5.2.[Results]In the end, the total sample 122 cases in 6 studies are found.Meta analysis results show that aerobic exercise intervention group compared with the aging group: SOD(MD = 1.40 u/mg, 95% CI 1.02 to 1.79 u/mg,P ＜ 0.01), GSH-PX(MD =0. 78 nmol/mg, 95% CI 0.65 to 0.91 nmol/mg (P ＜ 0.01), MDA (MD = 2.06 u/mg, 95% CI 2.30 to 1.81 u/mg, P ＜ 0.01).[Conclusion] Aerobic exercise can significantly reduce the content of free radicals of the brain, this could be the molecular mechanism of aerobic exercise anti-aging.

aerobic exercise;brain aging;Mechanism;Meta analysis

*課題名稱：四川省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012SZ0067）、“國(guó)家體育總局、四川省運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”資助項(xiàng)目。

江玉（1992-），湖北潛江人,研究生, 研究方向：運(yùn)動(dòng)康復(fù)與健康促進(jìn)。

=O.78nmol/mg, 95%CI[0.65ˉ0.91nmol/mg] P＜0.01), MDA(MD=-2.06u/mg,95%CI[-2.30ˉ-1.81u/mg],P＜0.01)。結(jié)論：有氧運(yùn)動(dòng)可以增加大鼠腦組織SOD和GSH-PX的含量、降低MDA的含量，從而延緩腦衰老。