金毓

(成都體育學(xué)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)系，四川 成都 610041)

有氧運(yùn)動干預(yù)對衰老過程中大鼠空間探索能力影響的Meta分析

金毓

(成都體育學(xué)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)系，四川 成都 610041)

目的：通過對所納入文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的Meta分析，研究有氧運(yùn)動干預(yù)對衰老過程中大鼠空間探索能力的影響，為運(yùn)動延緩衰老的深入研究提供一定的理論依據(jù)。方法：對2010年至2016年2月的國內(nèi)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，采用Meta分析的方法，對所選文獻(xiàn)進(jìn)行分析。結(jié)果：本文納入8篇文獻(xiàn)，總樣本量254個。結(jié)果顯示，與對照組相比，衰老運(yùn)動組GSH—PX(SMD=1.85 U/mg，95%CI［1.26-2.44 U/mg］，P＜0.01)；MDA(SMD=-2.86 n mol/mg，95%CI［-3.61--2.12 n mol/mg］，P＜0.01)；空間探索能力(SMD=0.87，95%CI［0.48-1.26］，P＜0.0001)。結(jié)論：衰老過程中進(jìn)行有氧運(yùn)動干預(yù)，會增加大鼠腦組織中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空間探索能力，從而在一定程度上延緩衰老。

有氧運(yùn)動；衰老；記憶能力；Meta分析

衰老通常是指在正常狀況下生物發(fā)育成熟后，隨年齡增加，自身機(jī)能減退，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定能力與應(yīng)激能力下降，結(jié)構(gòu)、組織分逐步發(fā)生退行性改變，趨向死亡，不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象［1］。在機(jī)體衰老的過程中，會不斷產(chǎn)生自由基。相關(guān)資料顯示，自由基可以與多種不飽和脂肪酸反應(yīng)，先后形成過氧自由基和過氧化脂質(zhì)，而后者又可代謝生成丙二醛(MDA)，因此，測量組織中MDA含量可以反映機(jī)體自由基的代謝情況［2］。同時，機(jī)體也有清除自由基的酶類，如谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)，可以防止自由基的反應(yīng)及阻斷脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生，使自由基的產(chǎn)生與消除達(dá)到動態(tài)平衡［3］。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是英國心理學(xué)家Morris于20世紀(jì)80年代初設(shè)計的用于研究大鼠空間學(xué)習(xí)記憶的裝置［4］。通過該實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出對大鼠學(xué)習(xí)記憶能力影響的相關(guān)因素。在對大鼠進(jìn)行建造衰老模型的過程中，選取國內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)人員常選用的腹腔注射D—半乳糖的方法進(jìn)行造模［5］。本文通過有氧運(yùn)動干預(yù)對衰老過程中大鼠空間探索能力的影響進(jìn)行Meta分析，得出結(jié)論：衰老過程中進(jìn)行有氧運(yùn)動干預(yù)，會增加大鼠腦組織中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空間探索能力，從而在一定程度上延緩衰老，從而為今后的深入研究提供一定的理論依據(jù)。

1 研究對象及方法

1.1 研究對象

將2010—2016年2月期間，所有有氧運(yùn)動對衰老過程中大鼠空間探索能力影響的國內(nèi)文獻(xiàn)，均納入本文的研究范疇。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)庫包括中國知網(wǎng)（CNKI）、維普資訊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、臺灣學(xué)術(shù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等國內(nèi)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。檢索的主題詞包括：“運(yùn)動/有氧運(yùn)動/運(yùn)動干預(yù)”、“衰老”、“大鼠”、“記憶能力”，共檢索到74篇文章。

1.2.2 納入標(biāo)準(zhǔn)及選擇指標(biāo)

（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計必須為對照實(shí)驗(yàn)；2.內(nèi)容必須涉及有氧運(yùn)動干預(yù)、衰老大鼠、空間探索能力；3.衰老大鼠造模方式相似；4.衰老運(yùn)動組運(yùn)動處方明確，對照組不采用運(yùn)動干預(yù)；5.研究結(jié)果數(shù)據(jù)規(guī)范、清晰；6.進(jìn)行Morris水迷宮空間探索實(shí)驗(yàn)。

（2）選擇指標(biāo)：

1.大腦MDA含量；2.大腦GHS-PX酶的含量；3.Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)穿越平臺次數(shù)（空間探索能力）。

1.2.3 干預(yù)措施

實(shí)驗(yàn)研究的大鼠均為腹腔注射D—半乳糖所得的衰老模型。將總的研究對象分為兩組，分別為衰老運(yùn)動組和對照組。衰老運(yùn)動組每周進(jìn)行固定負(fù)荷的有氧訓(xùn)練，具體干預(yù)措施見表1，對照組則不進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)。

1.2.4 文獻(xiàn)質(zhì)量的評價

根據(jù)Jadad評分量表對文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)評價，將評價結(jié)果總分設(shè)置為5分。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

文章采用Review Manager 5.2對所選取的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析。在研究中采用了連續(xù)變量，使用標(biāo)準(zhǔn)化均差（Standardized Mean Difference,SMD）作為統(tǒng)計量，95%可信區(qū)間（CI）作為區(qū)間估計。采用一致系數(shù)（I2）對研究的異質(zhì)性進(jìn)行分析，若I2＞50%、P＜0.10，則存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型；若I2＜50%、P＞0.10，則不存在異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型。

2 有氧運(yùn)動干預(yù)對衰老過程中大鼠空間探索能力影響的Meta分析

2.1 納入文獻(xiàn)的基本情況

對納入文獻(xiàn)的研究基本情況表見表1。

2.2 納入文獻(xiàn)方法學(xué)質(zhì)量評價

排除查到的重復(fù)文獻(xiàn)、會議報告、文獻(xiàn)綜述等，權(quán)衡樣本過少、文章質(zhì)量差、非原始數(shù)據(jù)錄入等文獻(xiàn)后，對比選取符合要求的文獻(xiàn)。納入的文獻(xiàn)共8篇［6—13］。根據(jù)最新Jadad量表，各個研究均得3分。

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 衰老過程中有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠腦組織GSH-PX的影響

以谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)為代表的過氧化物酶等是體內(nèi)清除自由基的主要酶類［7］。由圖2的漏斗圖可看出代表案例的圖形基本對稱，說明納入的案例無偏移。從所得的7個研究文獻(xiàn)中納入5個相關(guān)研究，累計樣本量72個。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=0%，P＜0.00001，見圖1），因而采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示：與對照組相比，衰老運(yùn)動組的GSH-PX含量顯著上升。（SMD=1.85 U/mg，95%CI［1.26-2.44 U/mg］，P＜0.00001）。說明有氧運(yùn)動干預(yù)可以增加腦組織內(nèi)GSH-PY的含量?？梢?，衰老過程中的有氧運(yùn)動干預(yù)會增加大鼠腦組織中的GSHPX的含量。

圖1 有氧運(yùn)動干預(yù)對GSH-PX影響的森林圖

圖2 有氧運(yùn)動干預(yù)對GSH-PX影響的漏斗圖

2.3.2 衰老過程中有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠腦組織MDA的影響

圖3 有氧運(yùn)動干預(yù)對MDA影響的森林圖

圖4 有氧運(yùn)動干預(yù)對MDA影響的漏斗圖

自由基攻擊膜脂中的不飽和脂肪酸，使其發(fā)生氧化，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）就會升高，脂質(zhì)過氧化是造成生物體氧化損傷的主要原因，通過測定體內(nèi)丙二醛含量，可間接反映體內(nèi)自由基對機(jī)體的損傷程度［14］。利用Review Manager5.2軟件對所選取的文獻(xiàn)中有氧運(yùn)動對衰老過程中大鼠腦組織MDA含量進(jìn)行分析，可以得到圖3的森林圖和圖4的漏斗圖。從有氧運(yùn)動干預(yù)對衰老過程中大鼠腦組織MDA含量影響的漏狀圖（圖4）可以看出，所選取的4篇文獻(xiàn)的點(diǎn)散布均勻、對稱，且大部分散落在95%可信區(qū)間內(nèi)。

從所得的7個研究文獻(xiàn)中納入4個相關(guān)研究，累計樣本量68個。在本組的研究中，對研究結(jié)果的異質(zhì)性檢驗(yàn)得出X2=5.70，自由度為3，P=0.13＞0.05，I？=47%，P＜0.00001，顯示不存在異質(zhì)性，因而采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示：相比于衰老運(yùn)動組相比，對照組腦組織中的MDA含量顯著上升。（SMD=-2.86n mol/mg，95%CI［-3.61--2.12 n mol/mg］，P＜0.00001）。說明有氧運(yùn)動干預(yù)可以使腦組織內(nèi)脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛含量減少。

2.3.3 衰老過程中有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠空間探索能力的影響

空間探索實(shí)驗(yàn)一般用于考察小鼠的空間記憶能力［15］。采用Morris水迷宮的空間探索（即穿越平臺次數(shù)）實(shí)驗(yàn)，可以間接反映出衰老大鼠的記憶能力。

通過對選取的相關(guān)的5個文獻(xiàn)共114個樣本進(jìn)行meta分析，得到圖5的森林圖和圖6的漏斗圖。圖6的漏斗圖分布規(guī)律。異質(zhì)性檢驗(yàn)顯示，這4組研究結(jié)果不存在異質(zhì)性（異質(zhì)性檢驗(yàn)I2=0%，P＜0.0001，見圖5），所以采用固定效應(yīng)模型對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Meta分析顯示：與對照組相比，衰老運(yùn)動組的穿越平臺的次數(shù)顯著上升。（SMD=0.87，95%CI［0.48-1.26］，P＜0.0001）。說明有氧運(yùn)動干預(yù)可以增加大鼠穿越平臺的次數(shù)。從而得出，在大鼠衰老過程中進(jìn)行有氧運(yùn)動干預(yù)，會對大鼠的記憶能力產(chǎn)生影響，提高衰老大鼠的記憶能力。

圖5 有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠空間探索能力影響的森林圖

圖6 有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠空間探索能力影響的漏斗圖

3 有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠空間探索能力影響的分析探討

衰老是一多環(huán)節(jié)的生物學(xué)過程，指機(jī)體發(fā)育成熟后，組織器官逐步發(fā)生退行性改變，機(jī)體功能下降和紊亂，表現(xiàn)為記憶力減退、免疫功能下降以及糖脂代謝紊亂和肝腎功能的異常等癥狀［16］。國內(nèi)現(xiàn)在應(yīng)用較多、較好的模型是D—半乳糖化模型，其機(jī)理一方面是D—半乳糖在體內(nèi)被還原成半乳糖醇，堆積在細(xì)胞內(nèi)影響正常滲透壓，使細(xì)胞腫脹、功能障礙、代謝紊亂，導(dǎo)致衰老的發(fā)生；另一方面D—半乳糖在其氧化酶的作用產(chǎn)生大量自由基，導(dǎo)致衰老的發(fā)生［17-19］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)記憶是腦的兩個重要的高級神經(jīng)活動，學(xué)習(xí)能力及記憶能力的消退甚至消失，都是腦衰老的重要標(biāo)志。目前Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)在國內(nèi)外已得到普遍認(rèn)可，成為應(yīng)用最廣泛的研究和評價動物空間學(xué)習(xí)記憶能力的經(jīng)典行為學(xué)實(shí)驗(yàn)［20］。本研究表明：有氧運(yùn)動干預(yù)能減少衰老過程中大鼠腦組織中脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛的含量，增加谷胱甘肽過氧化物酶的含量；在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)上，使大鼠空間探索能力得到改善。

4 有氧運(yùn)動干預(yù)對大鼠空間探索能力影響的結(jié)論

通過以上Meta分析得出的圖表說明：衰老過程中進(jìn)行有氧運(yùn)動干預(yù)，會顯著增加大鼠腦組織中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空間探索能力，提高空間記憶能力，從而在一定程度上延緩衰老。筆者在本文的研究與學(xué)習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)與此相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量較少，數(shù)據(jù)含量不太充足，故略表余論，如有不足之處，懇請各位給予斧正。

［1］ 鄒承魯主編.當(dāng)代生物學(xué)［M］.北京：中國致公出版社, 2000：394-396.

［2］ 張愛芳.實(shí)用運(yùn)動生物化學(xué)［M］.北京：北京體育大學(xué)出版社，2007：174.

［3］ 張金梅.有氧運(yùn)動對大鼠腦衰老及空間學(xué)習(xí)記憶能力和海馬NCAM表達(dá)的影響［D］.四川：成都體育學(xué)院, 2013.

［4］ Morris RGM.Spatial localization does not require the presence of local cues［J］.Learn Motiv,1981,12：239.

［5］ 徐智.大鼠衰老模型的初步建立［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2003,25(4)：312-315.

［6］ 付燕,謝攀,李雪等.長期有氧運(yùn)動對大鼠腦衰老過程中學(xué)習(xí)記憶與海馬BDNF表達(dá)的影響［J］.中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,2015,34(8)：750-756.

［7］ 蔡婧.有氧運(yùn)動對大鼠腦衰老的學(xué)習(xí)記憶能力及海馬GAP-43表達(dá)的影響［D］.四川：成都體育學(xué)院,2014.

［8］ 林雪靈.有氧運(yùn)動對大鼠腦衰老和學(xué)習(xí)記憶能力及額葉NCAM表達(dá)的影響［D］.四川：成都體育學(xué)院,2014.

［9］ 謝攀.有氧運(yùn)動對腦衰老大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬BDNF表達(dá)的影響［D］四川：成都體育學(xué)院,2014.

［10］袁瓊嘉,張金梅,鄧文騫等.衰老過程中的運(yùn)動干預(yù)對大鼠學(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)：85-90.

［11］林雪靈,李雪,鄧文騫等.不同時期有氧運(yùn)動對大鼠腦衰老和額葉NCAM表達(dá)的影響［J］.成都體育學(xué)院學(xué)報, 2014,40(6)：62-67.

［12］欒海云,李娜,王桂華等.游泳運(yùn)動對D—半乳糖致衰老小鼠學(xué)習(xí)記憶和膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響［J］.中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,2016,35(1)：36-39.

［13］徐靜.有氧運(yùn)動對D-半乳糖造模大鼠學(xué)習(xí)記憶及相關(guān)營養(yǎng)因子影響的研究［D］.上海：華東師范大學(xué),2010.

［14］陳永蘭,農(nóng)問田,顏小芳.川穹對衰老小鼠超氧化物歧化酶和丙二醛以及羥自由基的影響［J］.中外醫(yī)學(xué)研究, 2012,10(4)：7-8.

［15］余群星.基于Morris水迷宮學(xué)習(xí)記憶方法的研究［D］.黑龍江：哈爾濱商業(yè)大學(xué),2015.

［16］劉沛生.衰老中的病理生理［J］.實(shí)用老年醫(yī)學(xué)，2002,16（2）：64-68.

［17］謝日青.D—半乳糖致衰老模型大鼠的學(xué)習(xí)記憶和行為學(xué)觀察及中藥干預(yù)作用［J］.中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2010, 20(5)：32-36.

［18］Assimopoulou AN,Papageorgiou VP.Radical scavenging activity of Alkanna tinctoria root extracts and their main constituents,hydroxynaphthoquinones［J］.Physiother Res,2005，19(2)：141-147.

［19］Hosokawa M.A higher oxidative status accelerates senescence and aggravates age-dependent disorders in SAMP strains of mice［J］.Mech Ageing Dev,2002,123(12)：1553-1561.

［20］武海霞,吳志剛,劉紅彬等.Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)在空間學(xué)習(xí)記憶研究中的應(yīng)用［J］.神經(jīng)藥理學(xué)報,2014,4(5)：30-35.

Meta Analysis of the Influence of Aerobic Exercise Intervention on the Aging Rats'Space Exploration

JIN Yu

(Chengdu Sports Institution.Chengdu 610041,Sichuan,China)

金毓（1993-），湖北十堰人，研究生，研究方向：運(yùn)動人體科學(xué)。