Ziel dieser Studie war es, die schützende Wirkung der Gesamtsaponine von Panax notoginseng gegen die durch Doxorubicin (DOX) induzierte Kardiotoxizität (DIC) zu untersuchen und den spezifischen Mechanismus der Hemmung des Ferroptose-basierenden Zelltods über den Signalweg des nuklearen Faktors-erythroiden 2-ähnlichen Faktors 2 (Nrf2) zu erforschen. Methoden: C57BL/6-Mäuse wurden in 5 Gruppen (je 10) eingeteilt: Kontrollgruppe, Modellgruppe (6 mg·kg^-1), Gruppe mit niedriger Dosis Gesamtsaponine (3 g·kg^-1), Gruppe mit hoher Dosis Gesamtsaponine (6 g·kg^-1) und Gruppe mit Raithrazon (30 mg·kg^-1). Am 6. und 9. Tag erhielten alle Gruppen außer der Kontrollgruppe intravenöse Injektionen von DOX. Die Kontrollgruppe erhielt zu den gleichen Zeitpunkten ein gleichvolumiges physiologisches Kochsalzlösung (0,9 % NaCl). 30 Minuten vor jeder DOX-Injektion erhielten die Mäuse der Raithrazon-Gruppe eine intravenöse Vorbehandlung. Die Gesamtsaponingruppen bekamen ab 5 Tage vor der DOX-Behandlung täglich per orale Gabe Gesamtsaponine in ultrapurem Wasser gelöst über insgesamt 12 Tage. Die Kontroll- und Modellgruppen erhielten währenddessen gleichvolumiges destilliertes Wasser oral. Durch Kardiound Ultraschall wurde die Herzfunktion bewertet; Herzmuskelverletzungen wurden mittels Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung und Serum-Herzschädigungsmarkern bewertet; Fe²⁺-Ionenlevel und Lipidperoxidation wurden mit entsprechenden Kits gemessen; Apoptose wurde mit in situ Endmarkierung (TUNEL) beobachtet; Immunfluoreszenz und Western Blot detektierten die Expression von NCOA4, die nukleare Translokation von Nrf2 und die Expression von abwärts regulierten Proteinen wie Eisentransporter (FPN), Glutathionperoxidase 4 (GPX4) und Transferrinrezeptor 1 (TfR1). Im Vergleich zur Normalgruppe zeigten die Modellgruppen eine signifikante Abnahme der linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF) und linksventrikulären Verkürzungsfraktion (LVFS) (P<0.01), eine signifikante Erhöhung der CK-MB- und LDH-Spiegel (P<0.01), sowie erhöhte Fe²⁺- und MDA-Spiegel (P<0.01) und eine Verringerung der GSH-Spiegel (P<0.01). Die Western-Blot-Ergebnisse zeigten eine deutliche Herunterregulierung von Nrf2, FPN, GPX4 und TfR1 (P<0.05, P<0.01) und eine signifikante Hochregulierung von NCOA4 (P<0.01). Im Vergleich zur Modellgruppe zeigten die Gesamtsaponingruppen signifikante Erhöhungen von LVFS und LVEF (P<0.05, P<0.01), signifikante Abnahmen von CK-MB und LDH (P<0.01), signifikante Reduktionen von Fe²⁺ und MDA (P<0.01), signifikante Erhöhungen von GSH (P<0.05) sowie signifikante Anstiege der Proteinexpression von Nrf2 und GPX4 (P<0.05, P<0.01). Gesamtsaponine konnten auch die Expression von FPN, TfR1 und NCOA4 regulieren, jedoch ohne statistisch signifikanten Unterschied. Fazit: Gesamtsaponine von Panax notoginseng hemmen Ferroptose durch Aktivierung des Nrf2-Signalwegs und lindern dadurch die durch DOX induzierte Kardiotoxizität.

DOX-induzierte Kardiotoxizität; Ferroptose; Gesamtsaponine von Panax notoginseng; nuklearer Faktor erythroid-2-ähnlicher Faktor 2 (Nrf2)