有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織抗氧化能力和學(xué)習(xí)記憶功能的影響

趙佳暉 張濤 周海濤 曹建民 朱超

摘 要：目的 研究有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織抗氧化能力以及學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法 采用D-半乳糖腹部皮下注射建立衰老模型，對(duì)衰老大鼠進(jìn)行6周有氧訓(xùn)練，觀察其對(duì)大鼠腦組織內(nèi)SOD、GSH活性及MDA含量和學(xué)習(xí)記憶能力的影響。結(jié)果 有氧運(yùn)動(dòng)使衰老大鼠腦組織內(nèi)SOD、GSH酶活性上升，MDA含量減少，與衰老組比較有顯著性差異（P<0.05）；八臂迷宮實(shí)驗(yàn)中有氧運(yùn)動(dòng)組學(xué)習(xí)記憶能力的改善效果明顯。結(jié)論 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠的腦組織抗氧化酶代謝有促進(jìn)作用，也對(duì)其空間記憶能力的改善有改善作用。

關(guān)鍵詞：有氧運(yùn)動(dòng) D-半乳糖致衰大鼠 自由基 腦組織 學(xué)習(xí)記憶

中圖分類(lèi)號(hào)：G80-32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）08（b）-0007-02

近年來(lái)人們提出很多引起衰老的學(xué)說(shuō)。在眾多學(xué)說(shuō)中自由基學(xué)說(shuō)為人們廣為接受[1]。自由基是帶有一個(gè)孤對(duì)電子的分子，具有很強(qiáng)的反應(yīng)性，可以直接與細(xì)胞組成成分發(fā)生反應(yīng)，造成細(xì)胞損傷，因此清除組織內(nèi)自由基對(duì)于緩解衰老過(guò)程有很大意義[2]。本實(shí)驗(yàn)采用D-半乳糖腹部皮下注射建立衰老模型，采用6周有氧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行干預(yù)并測(cè)試相關(guān)抗氧化指標(biāo)以觀察有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)腦組織抗氧化能力和學(xué)習(xí)記憶功能的影響。

1 試驗(yàn)方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組

雄性三月齡SD大鼠24只，體重（392.52±13.83）g，由北京斯貝福生物技術(shù)有限公司提供，動(dòng)物許可證編號(hào)：SCXK-2016-002，動(dòng)物級(jí)別：SPF。隨機(jī)分為3組：空白安靜組8只（C組）、D-半乳糖衰老模型組8只（S組）、D-半乳糖衰老+有氧運(yùn)動(dòng)組8只（AS組）。D-半乳糖由麥克林試劑有限公司提供，CAS號(hào)： 59-23-4，MDL號(hào)：MFCD00151230。動(dòng)物飼料由北京科奧協(xié)力飼料有限公司提供（含鐵量32.1mg/100g）大鼠使用飼料許可證號(hào)：SCXK（軍）2007-005，產(chǎn)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心；動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境的溫度為（24±2）℃，濕度為50%～60%；分籠飼養(yǎng)，每個(gè)鼠籠5只，自由飲食飲水，自然晝夜節(jié)律變化。

1.2 運(yùn)動(dòng)方式

運(yùn)動(dòng)組大鼠進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練，具體強(qiáng)度為15m/min，坡度0%，60min/d的運(yùn)動(dòng)量持續(xù)運(yùn)動(dòng)6周，每周日固定休息一天。跑臺(tái)為DSPT-202 （中國(guó)杭州段氏造）。

1.3 八臂迷宮實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用大鼠專用八臂迷宮。測(cè)試前先將大鼠放在迷宮前適應(yīng)1天。測(cè)試時(shí)，每次在4個(gè)固定臂的末端放置食物，記錄大鼠每次經(jīng)過(guò)的臂的路線，在大鼠經(jīng)過(guò)全部正確的臂之后記錄時(shí)間，如果10min過(guò)后，大鼠依舊沒(méi)有找到全部食物，則視為失敗。

1.4 測(cè)試指標(biāo)

測(cè)試指標(biāo)：SOD、MDA、GSH；測(cè)試方法：比色法。

1.5 造模方法

衰老的16只大鼠S、AS組，腹部皮下注射D-半乳糖100 mg/kg，溶劑為生理鹽水，1次/d，連續(xù)6周，構(gòu)造衰老模型。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0進(jìn)行單因素分析，顯著性水平為P<0.05，非常顯著性水平為P<0.01。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差s表示。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 D-半乳糖對(duì)大鼠腦組織自由基代謝的影響

SOD酶的活性，衰老組較安靜組非常顯著降低（P<0.01）；MDA含量，衰老組較安靜組顯著上升（P<0.05）。GSH酶活性略有下降，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)圖1。

2.2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織自由基代謝的影響

SOD的活性，有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)組較衰老組非常顯著上升（P<0.01）；MDA含量，有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)組較衰老組顯著下降（P<0.05）；GSH酶活性有上升，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)圖1。

2.3 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

衰老組較安靜組總?cè)氡蹟?shù)、總工作記憶錯(cuò)誤和總參考記憶錯(cuò)誤均有所上升，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。有氧運(yùn)動(dòng)組較衰老組總?cè)氡蹟?shù)和總參考記憶錯(cuò)誤都有下降，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；總參考記憶錯(cuò)誤具有非常顯著下降（P<0.01），見(jiàn)圖2。

3 分析討論

3.1 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織自由基的影響

目前，國(guó)內(nèi)外在短時(shí)間內(nèi)研究衰老的方法主要為建立D-半乳糖衰老模型，也已有較多文獻(xiàn)支持[3]。D-半乳糖致衰大鼠在模型建立成功后，腦組織自由基增加，堆積的自由基會(huì)直接攻擊腦組織生物膜系統(tǒng)的多不飽和脂肪酸[4]，引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，干擾人體腦組織的正常生理活動(dòng)，最重導(dǎo)致腦組織的衰老。

有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)于清除腦組織內(nèi)自由基有有效作用，有很多文獻(xiàn)指出衰老過(guò)程中進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)可以有效地延緩腦衰老[5]，腦組織內(nèi)抗氧化酶活性增加，因此本實(shí)驗(yàn)將有氧運(yùn)動(dòng)作為可干預(yù)指標(biāo)。

SOD是體內(nèi)清除自由基的主要酶類(lèi)，因此體內(nèi)中SOD的含量可以作為衡量人體清除氧自由基的能力。MDA的含量表示脂質(zhì)過(guò)氧化以及細(xì)胞模型結(jié)構(gòu)損傷的程度，間接反映出細(xì)胞本身的損傷程度以及組織內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的程度。GSH可在體內(nèi)催化分解H2O2，以及體內(nèi)較多的過(guò)氧化物，減輕機(jī)體組織細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化損傷，起到保護(hù)細(xì)胞膜和功能的作用。本實(shí)驗(yàn)表明有氧運(yùn)動(dòng)可以提高衰老大鼠抗氧化酶活性。

3.2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)于衰老大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

已有研究表明，八臂迷宮可有效反映動(dòng)物空間學(xué)習(xí)記憶能力損害狀況[6-7]。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有氧運(yùn)動(dòng)衰老組和衰老組相比，總參考記憶錯(cuò)誤有非常顯著性差異的下降，其他兩項(xiàng)指標(biāo)也均有所下降，表明有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織空間學(xué)習(xí)記憶能力有明顯改善。

4 結(jié)語(yǔ)

有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老大鼠腦組織抗氧化能力和學(xué)習(xí)記憶能力具有良好改善作用。

參考文獻(xiàn)

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