江 玉 袁琼嘉

（成都体育学院，四川 成都 610041 ）

有氧运动对大鼠脑衰老的影响
——Meta 分析*

江 玉 袁琼嘉

（成都体育学院，四川 成都 610041 ）

目的：通过 Meta 分析综合评价有氧运动对脑衰老的影响，为有氧运动延缓脑衰老的进一步研究提供依据。方法：计算机检索中国知网、读秀、万方2004年至2014年11月国内公开发表的有氧运动影响脑衰老的文献。按照Cochrane系统的评价方法，采用Revman5.2对文献进行Meta分析。结果：最终有6个相关文献可纳入研究，总样本量122例。Meta分析结果显示有氧运动干预组与衰老组相比：SOD(MD=1.40u/mg, 95%CI[1.02¯1.79u/mg]，P＜0.01),GSH-PX(MD

有氧运动；脑衰老；机制；Meta分析

1956年英国学者哈曼(Harman D)提出了自由基衰老学说，认为引起人类衰老的主要原因是细胞代谢过程中不断产生自由基[1]。在人体中有一套清除人体内自由基的防御系统，其中，超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)以及谷胱甘肽过氧化酶(Glutathione peroxidase,GSH-PX)是体内清除自由基的主要酶类[2]。但是随着人年龄的不断增大，SOD、GSH-PX等酶的活性将会降低，这将导致人体内自由基的清除能力减弱，而过量的过氧化物堆积将会造成人体内生物膜的损伤，继而更多脂质过氧化将会反应，这样人体内的脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的水平就会升高，MDA会对体内的生物膜造成损伤，因此MDA含量的高低可以反应氧自由基在体内损伤的程度[3]。通常采用自然衰老和药物致衰老的方法来建立衰老模型，而国内外常用的衰老动物模型是药物致衰老模型中的腹腔注射D-半乳糖致衰老法[4]。文章通过对有氧运动延缓脑衰老的相关研究进行Meta分析，以期得到科学的结论，为更深入的研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 文献纳入

1.1.1 纳入研究类型

纳入关于有氧运动延缓衰老的实验研究，无论是否采用盲从法。排除重复发表的文献以及报告数据不全的文献。

1.1.2 研究设计

随机对照试验（randomized controlled trial,RCT）。

1.1.3 研究对象

通过注射D-半乳糖来促衰老的雄性SD大鼠或雄性昆明小鼠。

1.1.4 运动干预措施

对致衰老的大鼠进行每周6天、中等负荷、不少于6周的有氧运动（游泳、跑台）。

1.1.5 检测指标及检测方法

取脑匀浆上清液，SOD酶活性使用超氧化物歧化酶WST-1 法测定试剂盒、GSH-PX酶活性采用的是微量还原型谷胱甘肽测定试剂盒、MDA含量采用丙二醛试剂盒测定[5-10]。

1.2 文献检索

计算机检索中国知网（CNKI)、万方数据库、读秀等，检索日期为2004年11月-2014年11月。检索词为“有氧运动”、“脑衰老”、“大鼠”等，共获得266篇论文。

1.3 纳入标准

(1) 国内公开发表的关于运动与大鼠脑衰老的期刊、会议、毕业论文、图书等；

(2) 各研究的目的、方法相似、文献数据齐全 ；

(3) 衰老模型造模相似；

(4) 使用MDA作为自由基检测指标的论文，以及文中出现SOD酶、GSH-PX酶含量变化的文献；

(5) 采用revman5.2进行数据分析同质性大于50%的文献。

1.4 统计学分析

文章使用Cochrane协作网的RevMan 5.2软件来对文献进行了Meta分析。使用均数差(Mean Difference,MD)来作为统计量，95%可信区间(CI)来作为区间估计。对研究间的异质性分析使用的是X2检验，检验的水准设定在 α=0.05，（ P＜0.05 时，研究间是存在异质性的）；采用I2来对异质性进行定量分析，其显著性水平设定为 50%，（ I2＞50%时，研究间的异质性较大）。使用固定效应模型（Fixed Effect Model, F）来对无异质性的研究之间进行合并分析，反之则采用随机效应模型（Random Effect Model, R）来对研究进行分析。当纳入研究的数据无法进行Meta 分析时，则只进行描述性的定性分析。当纳入的研究足够多时（N≥5），则进行漏斗图分析来观察是否存在发表偏倚。敏感性分析：采用通过随机效应模型分析的结果与固定效应模型分析的结果进行比较，如果比较结果基本一致，则说明结果稳定[14]。

2 结果

2.1 检索结果

文献初次筛选获得266篇，通过对文献的摘要或全文等的阅读，排除重复发表、非实验研究、未达到纳入标准的文献，最终有6篇文献被纳入，共有122个样本量（见图1）。

图1 文献筛选流程

2.2 纳入文献方法学的质量评价

对纳入文献研究的基本信息见表1。

表1 纳入的文献基本特征表

排除重复复文献，剔除综述、会议记录、个案报道等，权衡样本量过少、质量差、非原始数据等文献后，再进行交叉比对找出符合要求的文献。纳入研究的6篇文献，均未出现实验对象退出的现象。根据最新Jadad量表，各研究均得3分。

2.3 Meta分析结果

2.3.1 有氧运动对衰老大鼠脑组织MDA含量的影响

脂质过氧化物的代谢产物MDA可间接反映自由基对机体的损伤程度[11]。从筛选的6个研究中纳入相关研究3个，累计样本量46个。从漏斗图可以看出纳入文献无发表偏倚（见图3）。由于这3组研究结果不存在异质性（异质性检验I2=0%，P＜0.00001，见图2)，因此可通过合并效应量来进行固定效应模型分析。Meta分析结果显示：与衰老组相比，运动干预组MDA含量显著下降

(MD=-2.06u/mg,95%CI[-2.30--1.81u/mg],P＜0.00001)。说明有氧运动干预可以降低脑组织MDA的含量。

图2 有氧运动对MDA含量的影响森林图

图3 有氧运动对MDA含量的影响漏斗图

2.3.2 有氧运动对衰老大鼠脑组织GSH-PX含量的影响

GSH-PX是体内清除自由基的主要酶类。从图5漏斗图中可看出代表案例的图形基本对称，说明纳入的案例无偏移。从筛选的6个研究中纳入相关研究4个，累计样本量82个。从漏斗图可以看出纳入文献无发表偏倚。由于这4组研究结果不存在异质性（异质性检验I2=31%，P＜0.00001，见图4)，因此合并效应量采用固定效应模型分析。Meta分析显示：与衰老组相比，运动干预组GSH-PX含量显著上升(MD=O.78nmol/mg, 95%CI[0.65-0.91nmol/mg] P＜0.00001)。说明有氧运动干预可以增加脑组织内GSH-PX的含量。

图4 有氧运动对GSH-PX含量的影响森林图

图5 有氧运动对GSH-PX含量的影响漏斗图

2.3.3 有氧运动对衰老大鼠脑组织SOD含量的影响

SOD是体内清除自由基的主要酶类。从筛选的6个研究中纳入相关研究5个，累计样本量92个。从漏斗图可以看出纳入文献无发表偏倚（见图7）。由于这5组研究结果不存在异质性（异质性检验I2=45%，P＜0.00001，见图6)，因此合并效应量采用固定效应模型分析。Meta分析显示：与衰老组相比，运动干预组SOD含量显著升高(MD=1.40u/mg, 95%CI[1.02-1.79u/mg]，P＜0.00001)。说明有氧运动干预可以增加脑组织内SOD的含量。

图6 有氧运动对SOD含量的影响森林图

2.4 敏感性分析

对每个评价指标都进行了敏感性分析，从结果可看出各项指标的固定效应模型分析结果与随机效应分析结果都基本一致，这说明 Meta 分析结果较稳定[15]。

3 讨论

目前国内外常用的药物致衰老动物模型是腹腔注射D－半乳糖致衰老模型，其原理是体内的半乳糖浓度升高会导致代谢紊乱，使机体抗氧化防御系统遭到破坏和消耗，体内的自由基脂质过氧化反应加剧，产生大量的氧自由基，继而造成机体的衰老[5-10]。在本研究中采用的是通过D-半乳糖处理样本来制作衰老模型的方法，处理后的样本均出现嗜睡、食欲不振、行动迟缓、毛色枯黄卷曲并大量脱落等衰老体征[10]。1956年由英国学者哈曼（Harman D)提出的自由基衰老学说，认为引起人类衰老的主要原因是细胞代谢过程中不断产生的自由基[12]。运动可以对机体自由基的代谢造成影响，体现在两个方面：一方面是对自由基清除能力的影响，而另一方面是体现在机体自由基的生成量上[13]。本研究结果表明有氧运动可以降低衰老大鼠脑组织MDA的含量、增加SOD和GSH-PX的含量。

图7 有氧运动对SOD含量的影响漏斗图

4 结论

有氧运动可以增加衰老大鼠脑组织SOD和GSH-PX的含量、降低MDA的含量，从而延缓脑衰老。但在本研究进行的过程中发现，与此有关的文献尚少，数据不是很统一，同一样本的相同部位的自由基含量存在较大的差异。有氧运动可以延缓脑衰老的相关研究需进一步深入的进行。

[1]LVANOVA DG,YANKOVA TM.The free radical theory of aging in search of a strategy for increasing life span[J].Folia Med(Plovdiv),2013,55(1):33-41.

[2]HARMAN D.Origin and evolution of the free radical theory of aging:a brief personal history,1954-2009[J].Bio,2009,10(6):773-781.

[3]GIERA M,LINGEMAN H,NIESSEN W M.Recent advance-ments in the LC-and GC-Based analysis of malondialdehyde(MDA):a brief overview[J]. Chromatographia,2012,75(9-10):120-133.

[4]袁琼嘉等.衰老过程中的运动干预对大鼠学习记忆能力及海马神经粘附分子表达的影响[J].体育科学,2014,34(8)85-89.

[5]焦伟伟.不同负荷运动对大鼠脑衰老及学习记忆能力的影响[D].河北师范大学,2010.

[6]林雪灵等.不同时期有氧运动对大鼠脑衰老和额叶NCAM表达的影响[J].成都体育学院学报，2014,40(6)62-67.

[7]冯鹏.低水温游泳对衰老模型小鼠脑衰老的影响[D].河北师范大学,2010.

[8]陆阿明等.脑衰老大鼠游泳运动后行为能力及海马结构_抗氧化能力的观察[J].苏州大学学报,2009, 29(6)：1061-1064.

[9]吴金全.适量运动延缓脑衰老的效果及机制研究[D].苏州大学,2007.

[10]袁琼嘉等.衰老过程中的运动干预对大鼠学习记忆能力及海马神经粘附分子表达的影响[J].体育科学,2014,34(8)85-89.

[11]LVANOVA DG,YANKOVA TM.The free radical theory of aging in search of a strategy for increasing life span[J].Folia Med(Plovdiv),2013,55(1):33-41.

[12]HARMAN D.Origin and evolution of the free radical theory of aging:a brief personal history,1954-2009 [J].Bio,2009,10(6):773-781.

[13]张丽芬等.运动对人体自由基代谢的影响[J].现代生物医学进展,2012,17(12):3388-3393.

[14]蒋艳.VEGF基因多态性与子宫内膜异位症发病风险相关性的Meta分析[D].重庆医科大学,2012.

[15]龚元杰.产前糖皮质激素治疗对早产儿神经系统发育影响的Meta分析[D].重庆医科大学,2011.

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

*课题名称：四川省科技厅科技计划项目（2012SZ0067）、“国家体育总局、四川省运动医学重点实验室”资助项目。

江玉（1992-），湖北潜江人,研究生, 研究方向：运动康复与健康促进。

=O.78nmol/mg, 95%CI[0.65¯0.91nmol/mg] P＜0.01), MDA(MD=-2.06u/mg,95%CI[-2.30¯-1.81u/mg],P＜0.01)。结论：有氧运动可以增加大鼠脑组织SOD和GSH-PX的含量、降低MDA的含量，从而延缓脑衰老。