姜辣素通过Nrf2/GCLM/GCLC信号通路抑制氧化应激和炎症改善砷诱导的大鼠心脏毒性

本研究揭示了姜辣素（ZNG）通过激活Nrf2/GCLM/GCLC通路，显著改善亚砷酸钠（SA）诱导的大鼠心脏氧化应激（MDA↑/GSH↓）、炎症（NF-κB/TNF-α↓）和凋亡（Caspase-3/Bax↓）。其双重调控机制为临床防治砷中毒性心肌损伤提供了新策略。

　　

Highlight

砷暴露是威胁人类健康的重大环境问题，其中无机砷形态亚砷酸钠（SA）通过饮水/食物链富集，可导致心肌损伤。本研究首次发现生姜活性成分姜辣素（ZNG）能通过Nrf2（核因子E2相关因子2）通路激活内源性抗氧化防御，同步抑制炎症风暴和线粒体凋亡途径，为砷毒性防治提供天然解决方案。

Effects of SA And ZNG on Cardiac Function

心脏功能标志物检测显示，SA组大鼠血清肌酸激酶同工酶（CKMB）、乳酸脱氢酶（LDH）和肌钙蛋白水平显著升高，而ZNG干预组（25/50 mg/kg）使这些指标接近正常值，提示姜辣素能有效维护心肌细胞膜完整性。

Effects of SA and ZNG on MDA, GSH Levels, and Antioxidant Enzyme Activities

氧化应激分析发现：SA组心肌丙二醛（MDA）含量激增，谷胱甘肽（GSH）储备耗竭，超氧化物歧化酶（SOD）活性受抑；而ZNG治疗显著逆转这些变化，其作用机制与上调Nrf2下游靶基因血红素加氧酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）以及谷氨酸-半胱氨酸连接酶（GCLM/GCLC）表达密切相关。

DISCUSSION

深入机制探讨表明，ZNG通过"一石三鸟"作用：①激活细胞防御开关Nrf2通路增强抗氧化能力；②阻断NF-κB信号轴抑制炎症因子（TNF-α/IL-1β）风暴；③调节Bcl-2/Bax平衡阻断Caspase级联反应。这种多靶点协同效应使其在防治重金属心肌毒性方面具有独特优势。

CONCLUSIONS

本研究证实ZNG能通过多通路互作网络抵抗SA诱导的心肌损伤，其独特的"抗氧化-抗炎-抗凋亡"三联作用模式，为开发基于食品活性成分的心脏保护剂提供了理论依据。尽管大鼠模型与人类存在种属差异，但该发现为高砷地区心血管疾病防治开辟了新思路。