有氧运动干预对衰老过程中大鼠空间探索能力影响的Meta分析

金毓

(成都体育学院运动医学系，四川 成都 610041)

有氧运动干预对衰老过程中大鼠空间探索能力影响的Meta分析

金毓

(成都体育学院运动医学系，四川 成都 610041)

目的：通过对所纳入文献进行系统的Meta分析，研究有氧运动干预对衰老过程中大鼠空间探索能力的影响，为运动延缓衰老的深入研究提供一定的理论依据。方法：对2010年至2016年2月的国内数据库进行检索，采用Meta分析的方法，对所选文献进行分析。结果：本文纳入8篇文献，总样本量254个。结果显示，与对照组相比，衰老运动组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)；空间探索能力(SMD=0.87，95%CI［0.48-1.26］，P＜0.0001)。结论：衰老过程中进行有氧运动干预，会增加大鼠脑组织中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空间探索能力，从而在一定程度上延缓衰老。

有氧运动；衰老；记忆能力；Meta分析

衰老通常是指在正常状况下生物发育成熟后，随年龄增加，自身机能减退，内环境稳定能力与应激能力下降，结构、组织分逐步发生退行性改变，趋向死亡，不可逆转的现象［1］。在机体衰老的过程中，会不断产生自由基。相关资料显示，自由基可以与多种不饱和脂肪酸反应，先后形成过氧自由基和过氧化脂质，而后者又可代谢生成丙二醛(MDA)，因此，测量组织中MDA含量可以反映机体自由基的代谢情况［2］。同时，机体也有清除自由基的酶类，如谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，可以防止自由基的反应及阻断脂质过氧化物的产生，使自由基的产生与消除达到动态平衡［3］。Morris水迷宫实验是英国心理学家Morris于20世纪80年代初设计的用于研究大鼠空间学习记忆的装置［4］。通过该实验得出的数据进行分析，从而得出对大鼠学习记忆能力影响的相关因素。在对大鼠进行建造衰老模型的过程中，选取国内专业实验人员常选用的腹腔注射D—半乳糖的方法进行造模［5］。本文通过有氧运动干预对衰老过程中大鼠空间探索能力的影响进行Meta分析，得出结论：衰老过程中进行有氧运动干预，会增加大鼠脑组织中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空间探索能力，从而在一定程度上延缓衰老，从而为今后的深入研究提供一定的理论依据。

1 研究对象及方法

1.1 研究对象

将2010—2016年2月期间，所有有氧运动对衰老过程中大鼠空间探索能力影响的国内文献，均纳入本文的研究范畴。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

文献检索数据库包括中国知网（CNKI）、维普资讯网、万方数据库、台湾学术文献数据库等国内数据库进行检索。检索的主题词包括：“运动/有氧运动/运动干预”、“衰老”、“大鼠”、“记忆能力”，共检索到74篇文章。

1.2.2 纳入标准及选择指标

（1）纳入标准：

1.实验设计必须为对照实验；2.内容必须涉及有氧运动干预、衰老大鼠、空间探索能力；3.衰老大鼠造模方式相似；4.衰老运动组运动处方明确，对照组不采用运动干预；5.研究结果数据规范、清晰；6.进行Morris水迷宫空间探索实验。

（2）选择指标：

1.大脑MDA含量；2.大脑GHS-PX酶的含量；3.Morris水迷宫实验穿越平台次数（空间探索能力）。

1.2.3 干预措施

实验研究的大鼠均为腹腔注射D—半乳糖所得的衰老模型。将总的研究对象分为两组，分别为衰老运动组和对照组。衰老运动组每周进行固定负荷的有氧训练，具体干预措施见表1，对照组则不进行运动干预。

1.2.4 文献质量的评价

根据Jadad评分量表对文献质量进行系统评价，将评价结果总分设置为5分。

1.3 统计学分析

文章采用Review Manager 5.2对所选取的文献进行Meta分析。在研究中采用了连续变量，使用标准化均差（Standardized Mean Difference,SMD）作为统计量，95%可信区间（CI）作为区间估计。采用一致系数（I2）对研究的异质性进行分析，若I2＞50%、P＜0.10，则存在异质性，采用随机效应模型；若I2＜50%、P＞0.10，则不存在异质性，采用固定效应模型。

2 有氧运动干预对衰老过程中大鼠空间探索能力影响的Meta分析

2.1 纳入文献的基本情况

对纳入文献的研究基本情况表见表1。

2.2 纳入文献方法学质量评价

排除查到的重复文献、会议报告、文献综述等，权衡样本过少、文章质量差、非原始数据录入等文献后，对比选取符合要求的文献。纳入的文献共8篇［6—13］。根据最新Jadad量表，各个研究均得3分。

2.3 Meta分析结果

2.3.1 衰老过程中有氧运动干预对大鼠脑组织GSH-PX的影响

以谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)为代表的过氧化物酶等是体内清除自由基的主要酶类［7］。由图2的漏斗图可看出代表案例的图形基本对称，说明纳入的案例无偏移。从所得的7个研究文献中纳入5个相关研究，累计样本量72个。由于这5组研究结果不存在异质性（异质性检验I2=0%，P＜0.00001，见图1），因而采用固定效应模型分析。Meta分析显示：与对照组相比，衰老运动组的GSH-PX含量显著上升。（SMD=1.85 U/mg，95%CI［1.26-2.44 U/mg］，P＜0.00001）。说明有氧运动干预可以增加脑组织内GSH-PY的含量。可见，衰老过程中的有氧运动干预会增加大鼠脑组织中的GSHPX的含量。

图1 有氧运动干预对GSH-PX影响的森林图

图2 有氧运动干预对GSH-PX影响的漏斗图

2.3.2 衰老过程中有氧运动干预对大鼠脑组织MDA的影响

图3 有氧运动干预对MDA影响的森林图

图4 有氧运动干预对MDA影响的漏斗图

自由基攻击膜脂中的不饱和脂肪酸，使其发生氧化，脂质过氧化产物丙二醛（MDA）就会升高，脂质过氧化是造成生物体氧化损伤的主要原因，通过测定体内丙二醛含量，可间接反映体内自由基对机体的损伤程度［14］。利用Review Manager5.2软件对所选取的文献中有氧运动对衰老过程中大鼠脑组织MDA含量进行分析，可以得到图3的森林图和图4的漏斗图。从有氧运动干预对衰老过程中大鼠脑组织MDA含量影响的漏状图（图4）可以看出，所选取的4篇文献的点散布均匀、对称，且大部分散落在95%可信区间内。

从所得的7个研究文献中纳入4个相关研究，累计样本量68个。在本组的研究中，对研究结果的异质性检验得出X2=5.70，自由度为3，P=0.13＞0.05，I？=47%，P＜0.00001，显示不存在异质性，因而采用固定效应模型分析。Meta分析显示：相比于衰老运动组相比，对照组脑组织中的MDA含量显著上升。（SMD=-2.86n mol/mg，95%CI［-3.61--2.12 n mol/mg］，P＜0.00001）。说明有氧运动干预可以使脑组织内脂质过氧化产物丙二醛含量减少。

2.3.3 衰老过程中有氧运动干预对大鼠空间探索能力的影响

空间探索实验一般用于考察小鼠的空间记忆能力［15］。采用Morris水迷宫的空间探索（即穿越平台次数）实验，可以间接反映出衰老大鼠的记忆能力。

通过对选取的相关的5个文献共114个样本进行meta分析，得到图5的森林图和图6的漏斗图。图6的漏斗图分布规律。异质性检验显示，这4组研究结果不存在异质性（异质性检验I2=0%，P＜0.0001，见图5），所以采用固定效应模型对所得数据进行分析。Meta分析显示：与对照组相比，衰老运动组的穿越平台的次数显著上升。（SMD=0.87，95%CI［0.48-1.26］，P＜0.0001）。说明有氧运动干预可以增加大鼠穿越平台的次数。从而得出，在大鼠衰老过程中进行有氧运动干预，会对大鼠的记忆能力产生影响，提高衰老大鼠的记忆能力。

图5 有氧运动干预对大鼠空间探索能力影响的森林图

图6 有氧运动干预对大鼠空间探索能力影响的漏斗图

3 有氧运动干预对大鼠空间探索能力影响的分析探讨

衰老是一多环节的生物学过程，指机体发育成熟后，组织器官逐步发生退行性改变，机体功能下降和紊乱，表现为记忆力减退、免疫功能下降以及糖脂代谢紊乱和肝肾功能的异常等症状［16］。国内现在应用较多、较好的模型是D—半乳糖化模型，其机理一方面是D—半乳糖在体内被还原成半乳糖醇，堆积在细胞内影响正常渗透压，使细胞肿胀、功能障碍、代谢紊乱，导致衰老的发生；另一方面D—半乳糖在其氧化酶的作用产生大量自由基，导致衰老的发生［17-19］。现代医学认为，学习记忆是脑的两个重要的高级神经活动，学习能力及记忆能力的消退甚至消失，都是脑衰老的重要标志。目前Morris水迷宫实验在国内外已得到普遍认可，成为应用最广泛的研究和评价动物空间学习记忆能力的经典行为学实验［20］。本研究表明：有氧运动干预能减少衰老过程中大鼠脑组织中脂质过氧化产物丙二醛的含量，增加谷胱甘肽过氧化物酶的含量；在行为学实验上，使大鼠空间探索能力得到改善。

4 有氧运动干预对大鼠空间探索能力影响的结论

通过以上Meta分析得出的图表说明：衰老过程中进行有氧运动干预，会显著增加大鼠脑组织中GHS—PX的含量，降低MDA的含量，改善大鼠空间探索能力，提高空间记忆能力，从而在一定程度上延缓衰老。笔者在本文的研究与学习过程中，发现国内与此相关的文献数量较少，数据含量不太充足，故略表余论，如有不足之处，恳请各位给予斧正。

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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：运动人体科学。