机体内的谷胱甘肽(L-γ-glutamyl-cysteinyl-glycine，GSH)氧化还原系统能够维持细胞氧化还原平衡，防止氧化损伤，同时在自由基清除中也起着重要作用。
GSH氧化还原系统与Nrf2抗氧化间的联系首先表现在Nrf2调控GSH的生物合成，且主要是调控GSH生物合成的限速酶——γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamyl cysteine synthetase，γ-GCS)的基础和诱导表达。
研究者通过给予Nrf2(-/-)心肌细胞以D3T处理，发现D3T介导的γ-GCS的蛋白和mRNA的诱导表达完全消除，表明Nrf2对于D3T介导的γ-GCS诱导表达以及随后的心肌细胞GSH含量升高至关重要。
同时，γ-GCS的催化亚基GCLC的mRNA水平也以Nrf2依赖性方式在D3T诱导处理下增加。其次，Nrf2还调节GSH的再生。
Nrf2控制谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase，GPx)表达，其在过氧化物的解毒过程中利用GSH作为辅因子，将其氧化成氧化型谷胱甘肽(GSSG)。
随后，Nrf2调控的另一种抗氧化酶——谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase，GSR)又利用NADPH作为辅因子，将上述GPx作用产生的GSSG还原再生为GSH。另外，Nrf2还调控另一种Ⅱ相解毒酶——谷胱甘肽S转移酶(Glutathione-S-transferases，GSTs)的表达。
GSTs在各种类型亲电试剂的解毒中发挥作用，特别是由致癌物、ROS和脂质过氧化产物的活化产生的亲电试剂。
研究表明，Nrf2(-/-)小鼠中GSTs的mRNA和蛋白表达均减少，且Nrf2是BHA和乙氧喹介导的GSTs诱导表达所必需的。相反地，Keap1(-/-)小鼠中GSTs的许多亚型的mRNA表达显著增加。由此，以上研究表明Nrf2在调控GSH氧化还原系统中起关键作用。
参考资料：
[1] ZHU H, JIA Z, MISRA B R, et al. Nuclear factor E2-related factor 2-dependent myocardiac cytoprotection against oxidative and electrophilic stress[J]. Cardiovascular Toxicology, 2008, 8(2): 71-85.
