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氧化应激、免疫炎症反应、细胞凋亡和钙离子超载等是导致心肌损伤的重要生物学事件。心肌缺血损伤时,Toll样受体4/核因子кB（TLR4/NF-кB）信号通路激活,氧自由基和细胞炎性因子大量释放,丝裂原活化蛋白激酶族（MAPKs）信号被激活,使转录因子和细胞蛋白磷酸化,加剧炎症反应,诱发细胞凋亡,引起细胞坏死。因此,TLR4/MAPKs/NF-кB信号通路与心肌损伤密切相关。钙超载参与心肌损伤的发病机制,可能与引起心律失常、细胞过度挛缩、线粒体Ca2+积累有关。外源性Ca2+主要通过L-型钙通道进入细胞,L-型钙通道阻滞剂能够通过抑制钙通道来保护心肌缺血损伤。因此,可以削弱L-型Ca2+电流(ICa-L)的药物有望用于心肌保护。生姜中有效成分6-姜酚（6-Gingerol,6-Gin）具有抗炎、降血压、抗动脉粥样硬化等药理活性,在心血管疾病中发挥重要作用,但是6-Gin心肌保护作用分子机制尚未可知。本研究通过动物实验和细胞实验,基于TLR4/MAPKs/NF-кB信号通路和钙通道对6-Gin心肌保护作用机制进行初步探讨。第一部分6-Gin对心肌纤维化小鼠的保护作用及机制研究目的:基于TLR4/MAPKs/NF-кB信号通路探讨6-Gin对心肌纤维化（MF）小鼠的保护作用及机制。方法:50只小鼠随机分为空白对照组（Con）、异丙肾上腺素模型组（ISO）、6-Gin低剂量组（L-6-Gin）、6-Gin高剂量组（H-6-Gin）、普萘洛尔组（Pro）5组,每组10只。Con组小鼠灌胃、同时皮下注射生理盐水,ISO组小鼠灌胃生理盐水,同时皮下注射ISO（10 mg/kg/d）。L-6-Gin组和H-6-Gin组灌服6-Gin（10,20 mg/kg/d）,同时皮下注射ISO（10 mg/kg/d）,Pro组腹腔注射Pro（40 mg/kg/d）,同时皮下注射ISO（10 mg/kg/d）,连续14天。比色法、免疫组化方法、TUNEL染色和Western blot等方法观察6-Gin对ISO致心肌纤维化小鼠氧化应激、炎性反应、细胞凋亡及TLR4/MAPKs/NF-кB信号通路的影响。结果:1.6-Gin能显著降低ISO诱导的MF小鼠心率和J点的抬高。2.6-Gin能显著降低ISO诱导的MF小鼠心脏重量指数（CWI）和左心室重量指数（LVWI）。3.6-Gin能显著降低ISO诱导的MF小鼠血清肌酸激酶（CK）和乳酸脱氢酶（LDH）水平。4.HE染色和天狼星红染色结果显示6-Gin能改善MF小鼠心肌纤维化程度。5.6-Gin能显著升高MF小鼠心肌组织超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽（GSH）活性,降低丙二醛（MDA）含量和钙离子含量。6.免疫组化结果显示,6-Gin能降低MF小鼠肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）、c-fos和c-jun的表达。7.TUNEL结果显示,6-Gin能降低MF小鼠凋亡细胞数量;Western blot结果显示6-Gin能降低MF小鼠心肌组织Bax和Caspase-3表达,升高Bcl-2表达,抑制细胞凋亡。8.Western blot结果显示,6-Gin能降低MF小鼠TLR4、p38分裂原活化蛋白激酶（p38）、p-p38、细胞外调节蛋白激酶（ERK1/2）、p-ERK1/2、c-Jun氨基端激酶（JNK）、p-JNK、NF-kB蛋白表达。第二部分6-Gin对H9c2心肌细胞缺氧损伤的保护作用及机制研究目的:基于p38/NF-кB信号通路探讨6-Gin对氯化钴（CoCl2）致H9c2心肌细胞缺氧损伤的保护作用及机制。方法:H9c2心肌细胞分为4组:1)Con组;2)CoCl2组:400μmol/L（μM）的CoCl2处理;3)L-6-Gin组:20μM的6-Gin孵育12小时+400μM的CoCl2孵育22小时;4)H-6-Gin组:40μM的6-Gin孵育12小时+400μM的CoCl2孵育22小时。利用比色法、Elisa法、流式细胞技术和Western blot等方法观察6-Gin对CoCl2致H9c2心肌细胞缺氧损伤的保护作用及对p38/NF-кB信号通路的影响。结果:1.CoCl2对H9c2心肌细胞存活率影响的实验表明,200,300,400,500和600μM的CoCl2分别处理H9c2心肌细胞22小时,存活率明显降低,400μM的CoCl2处理细胞存活率下降50%左右,因此选择400μM的CoCl2作为低氧损伤浓度。2.6-Gin对H9c2心肌细胞存活率影响的实验表明,10,20,30,40,50和60μM的6-Gin分别处理H9c2心肌细胞12小时,对细胞存活率没有影响,参考相关文献选择20和40μM的6-Gin作为干预浓度。3.6-Gin能显著降低细胞上清液中CK和LDH释放量。4.6-Gin能显著降低细胞活性氧（ROS）的生成,降低细胞内钙含量和MDA含量,升高SOD、CAT和GSH水平。5.Elisa检测结果显示,6-Gin能显著降低细胞TNF-α和IL-6的含量。6.流式细胞仪检测结果显示,6-Gin能显著降低细胞凋亡率。7.Western blot结果显示,6-Gin能显著降低p38和NF-kB的蛋白表达,升高Nrf2、HIF-1a和HO-1蛋白表达。第三部分6-Gin对大鼠心肌细胞L-型钙通道、收缩力及钙瞬变的影响目的:通过观察6-Gin对大鼠心肌细胞ICa-L、收缩力和钙瞬变的影响,探讨其心肌保护作用分子机制。方法:利用全细胞膜片钳技术、心肌细胞收缩及离子浓度同步测量系统观察6-Gin对大鼠心肌细胞ICa-L、收缩力和钙瞬变的影响。结果:1.300μM的6-Gin可以显著地抑制正常心肌细胞和缺血心肌细胞的ICa-L,抑制率分别为58.17±1.04%和55.22±1.34%,且在给予细胞外液后,钙电流可部分恢复到给药前水平。2.6-Gin以浓度依赖性方式抑制ICa-L,3,10,30,100和300μM的6-Gin的抑制率分别为8.71±0.60%,16.2±0.80%,32.67±0.76%,54.33±1.89%和58.17±1.04%。3.3,30和300μM的6-Gin可在激活电位和峰电位保持不变的情况下显著上移I-V关系曲线。4.6-Gin对ICa-L的稳态激活和失活无显著性作用。5.300μM的6-Gin能够显著抑制心肌细胞收缩幅度,抑制率为48.87±5.44%,钙瞬变的峰值下降42.5±9.79%。6.300μM的6-Gin能显著抑制心肌细胞收缩达峰时间的50%（Tp50）及恢复基线水平时间的50%（Tr50）,降低细胞收缩和舒张的最大速率（±dL/dt）。结论:1.6-Gin对ISO致心肌纤维化小鼠的保护作用机制与抑制TLR4/MAPKs/NF-kB信号通路,抑制氧化应激、炎症反应和细胞凋亡有关。2.6-Gin对CoCl2致H9c2心肌细胞缺氧损伤的保护作用机制与抑制p38/NF-kB通路,激活Nrf2通路,升高HIF-1a和HO-1表达,进而抑制氧化应激、炎性因子释放和细胞凋亡有关。3.6-Gin能显著抑制心肌细胞ICa-L,减少钙离子内流,从而抑制心肌细胞[Ca2+]i和收缩力,这可能是其心肌保护的分子机制之一。