有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)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(dòng)醫(yī)學(xué)系，四川 成都 610041)

有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)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(dòng)醫(yī)學(xué)系，四川 成都 610041)

目的：通過(guò)對(duì)所納入文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的Meta分析，研究有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)程中大鼠空間探索能力的影響，為運(yùn)動(dòng)延緩衰老的深入研究提供一定的理論依據(jù)。方法：對(duì)2010年至2016年2月的國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，采用Meta分析的方法，對(duì)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(gè)。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，衰老運(yùn)動(dòng)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(guò)程中進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，會(huì)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(dòng)；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(guò)程中，會(huì)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(guò)氧自由基和過(guò)氧化脂質(zhì)，而后者又可代謝生成丙二醛(MDA)，因此，測(cè)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(shí)，機(jī)體也有清除自由基的酶類，如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)，可以防止自由基的反應(yīng)及阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生，使自由基的產(chǎn)生與消除達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡［3］。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是英國(guó)心理學(xué)家Morris于20世紀(jì)80年代初設(shè)計(jì)的用于研究大鼠空間學(xué)習(xí)記憶的裝置［4］。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力影響的相關(guān)因素。在對(duì)大鼠進(jìn)行建造衰老模型的過(guò)程中，選取國(guó)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(guò)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)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(guò)程中進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，會(huì)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(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象

將2010—2016年2月期間，所有有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老過(guò)程中大鼠空間探索能力影響的國(guó)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(kù)包括中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、維普資訊網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、臺(tái)灣學(xué)術(shù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)等國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。檢索的主題詞包括：“運(yùn)動(dòng)/有氧運(yùn)動(dòng)/運(yùn)動(dòng)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(jì)必須為對(duì)照實(shí)驗(yàn)；2.內(nèi)容必須涉及有氧運(yùn)動(dòng)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(dòng)組運(yùn)動(dòng)處方明確，對(duì)照組不采用運(yùn)動(dòng)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(tái)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(duì)象分為兩組，分別為衰老運(yùn)動(dòng)組和對(duì)照組。衰老運(yùn)動(dòng)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(jiàn)表1，對(duì)照組則不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)。

1.2.4 文獻(xiàn)質(zhì)量的評(píng)價(jià)

根據(jù)Jadad評(píng)分量表對(duì)文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果總分設(shè)置為5分。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

文章采用Review Manager 5.2對(duì)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(jì)量，95%可信區(qū)間（CI）作為區(qū)間估計(jì)。采用一致系數(shù)（I2）對(duì)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(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)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(duì)納入文獻(xiàn)的研究基本情況表見(jiàn)表1。

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

排除查到的重復(fù)文獻(xiàn)、會(huì)議報(bào)告、文獻(xiàn)綜述等，權(quán)衡樣本過(guò)少、文章質(zhì)量差、非原始數(shù)據(jù)錄入等文獻(xiàn)后，對(duì)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(gè)研究均得3分。

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 衰老過(guò)程中有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠腦組織GSH-PX的影響

以谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)為代表的過(guò)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(duì)稱，說(shuō)明納入的案例無(wú)偏移。從所得的7個(gè)研究文獻(xiàn)中納入5個(gè)相關(guān)研究，累計(jì)樣本量72個(gè)。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(jiàn)圖1），因而采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示：與對(duì)照組相比，衰老運(yùn)動(dòng)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(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以增加腦組織內(nèi)GSH-PY的含量。可見(jiàn)，衰老過(guò)程中的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)會(huì)增加大鼠腦組織中的GSHPX的含量。

圖1 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)GSH-PX影響的森林圖

圖2 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)GSH-PX影響的漏斗圖

2.3.2 衰老過(guò)程中有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠腦組織MDA的影響

圖3 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)MDA影響的森林圖

圖4 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)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(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）就會(huì)升高，脂質(zhì)過(guò)氧化是造成生物體氧化損傷的主要原因，通過(guò)測(cè)定體內(nèi)丙二醛含量，可間接反映體內(nèi)自由基對(duì)機(jī)體的損傷程度［14］。利用Review Manager5.2軟件對(duì)所選取的文獻(xiàn)中有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老過(guò)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(dòng)干預(yù)對(duì)衰老過(guò)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(duì)稱，且大部分散落在95%可信區(qū)間內(nèi)。

從所得的7個(gè)研究文獻(xiàn)中納入4個(gè)相關(guān)研究，累計(jì)樣本量68個(gè)。在本組的研究中，對(duì)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(dòng)組相比，對(duì)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(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以使腦組織內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛含量減少。

2.3.3 衰老過(guò)程中有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)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(tái)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(guò)對(duì)選取的相關(guān)的5個(gè)文獻(xiàn)共114個(gè)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(jiàn)圖5），所以采用固定效應(yīng)模型對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Meta分析顯示：與對(duì)照組相比，衰老運(yùn)動(dòng)組的穿越平臺(tái)的次數(shù)顯著上升。（SMD=0.87，95%CI［0.48-1.26］，P＜0.0001）。說(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以增加大鼠穿越平臺(tái)的次數(shù)。從而得出，在大鼠衰老過(guò)程中進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，會(huì)對(duì)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(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠空間探索能力影響的森林圖

圖6 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠空間探索能力影響的漏斗圖

3 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)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(guò)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(guó)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］。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)記憶是腦的兩個(gè)重要的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)，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(guó)內(nèi)外已得到普遍認(rèn)可，成為應(yīng)用最廣泛的研究和評(píng)價(jià)動(dòng)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(dòng)干預(yù)能減少衰老過(guò)程中大鼠腦組織中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的含量，增加谷胱甘肽過(guò)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(dòng)干預(yù)對(duì)大鼠空間探索能力影響的結(jié)論

通過(guò)以上Meta分析得出的圖表說(shuō)明：衰老過(guò)程中進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，會(huì)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(guò)程中，發(fā)現(xiàn)國(guó)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(qǐng)各位給予斧正。

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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(dòng)人體科學(xué)。