大量体内外研究报道证实，姜黄素具有多种生物活性（如抗炎、抗氧化、抗肿瘤等）功效，但其对改善机体应激应答反应及其分子机制尚未阐明。所谓应激是机体在各种内外环境因素及社会、心理因素刺激时所出现的全身性非特异性适应反应。应激应答反应则是机体在应激源（如高温、极寒、缺氧、力竭运动等）刺激下，机体通过激活一系列应答机制从而适应内外环境变化。当应激超出机体调节能力，持续应激将导致机体应激损伤、组织损伤，甚至细胞凋亡。随着全球气候变暖，环境气候变化对人类健康构成威胁以及对农业生产造成较大影响。本实验室前期试验表明，在高温环境下用姜黄残渣（含姜黄素1.69μg/g）喂养中华鳖，与对照组相对提高存活率51.3%，揭示姜黄素在中华鳖抗高温热应激中起重要作用，为进一步探索姜黄素对机体应激应答反应的改善作用的分子机制，本课题分别采用高温热应激与力竭运动应激两种方式，开展了姜黄素抗热应激与抗运动应激性疲劳作用的研究，主要研究内容和结果如下：
　　1.姜黄素减缓高温热应激诱导的氧化应激损伤，提高果蝇抗热应激能力。
　　以野生型Canton-S果蝇为模式生物，设置四种不同温度处理，研究了姜黄素对高温热胁迫果蝇寿命的影响及分子机制，通过果蝇体内氧化应激水平、抗氧化相关酶活力、抗氧化酶基因表达量以及热休克蛋白相关基因表达量分析，结果表明姜黄素能够显著提高高温热胁迫果蝇的抗氧化酶活力，减缓高温热应激诱导的氧化应激损伤，并抑制热休克相关蛋白基因表达量，减缓热应激反应诱导的机体损伤，从而提高果蝇抗热应激能力，提高果蝇高温环境下的存活率。
　　2.姜黄素缓解高温热应激对小鼠肝脏和心脏的损伤。
　　为探索姜黄素抗热应激作用对哺乳动物的功效，以C57BL/6J雄性小鼠为模式生物，研究了姜黄素对高温热应激处理小鼠肝脏和心脏的保护作用及其分子机制。试验设定了无热应激处理对照组、热应激处理对照组、阿司匹林药物组及三个不同剂量姜黄素干预组。通过对小鼠肝脏和心脏多项生理与生化指标测定，结果表明了姜黄素通过激活Nrf2/Keap1信号通路提高肝脏抗氧化水平，以减缓高温热应激诱导的氧化应激损伤以及抑制心脏血管紧张素受体1和内质网应激介导的细胞凋亡信号通路，减缓高温热应激诱导的心肌损伤。
　　3.姜黄素激活Nrf2/Keap1信号通路提高抗氧化水平，减少运动应激损伤。
　　基于姜黄素抗热应激结果，进一步研究了姜黄素在其他应激条件下的调节机制。采用力竭游泳为运动应激诱导方式，研究了姜黄素对力竭运动小鼠抗疲劳能力的改善作用及其分子机制。试验设定了空白对照组、力竭游泳对照组、维生素C组以及三个不同剂量姜黄素干预组，测定了力竭游泳后小鼠血清、肝脏和骨骼肌中的多项生理与生化指标，结果表明了姜黄素能有效提高小鼠负重游泳时间（姜黄素中剂量干预组小鼠负重游泳是力竭游泳对照组的3.7倍），其机制主要通过调节糖异生途径相关酶活力以提高能力代谢水平，以及激活Nrf2/Keap1信号通路提高抗氧化水平，减少氧化应激损伤。
　　4.转录组学分析结果提出了姜黄素抗疲劳作用新靶点。
　　基于姜黄素对小鼠运动应激性疲劳的改善作用，选取姜黄素中剂量干预组和力竭游泳对照组小鼠肝脏组织进行转录组高通量测序分析。结果表明姜黄素对力竭游泳小鼠的抗疲劳作用可能是通过调控PI3K-Akt、cAMP-Creb、cGMP-PKG、PPAR-γ以及脂肪细胞脂解作用信号通路实现，试验结果首次提出了Fabp3、Ucp1、Atp2a1、Aqp7、Creb5可能是姜黄素抗疲劳作用关键靶点，为今后天然活性物质抗疲劳功效研究提供新的研究靶点。
　　总结：姜黄素激活Nrf2/Keap1信号通路提高机体抗氧化水平是姜黄素改善机体应对应激应答反应主要调节机制，在运动应激中姜黄素对机体能量代谢的改善作用以及对疲劳代谢产物的清除作用，可能是姜黄素提高力竭游泳小鼠抗运动应激性疲劳的关键调节机制。本研究明确了姜黄素在不同应激条件下调节机制的区别与联系，为姜黄素对机体应激应答反应改善作用提供一定的理论基础。