胚胎体外培养过程中,容易受到各种外源性和内源性因素的影响并产生过量的活性氧。因为无法完全模拟胚胎体内发育环境,缺少体内抗氧化系统的保护使部分胚胎受到氧化损伤,不能正常发育。哺乳动物胚胎发育过程中均存在胚胎阻滞现象,活性氧的大量积累使早期胚胎停滞在某一阶段不能继续发育,导致胚胎死亡。因此为解决这一问题,通常在其体外培养液中添加抗氧化剂等物质来保护早期胚胎的正常发育。谷氨酸是一种重要且较为常见的功能性氨基酸,在保护细胞新陈代谢和对细胞内信号调节发挥着不可替代的作用。本研究旨在探讨谷氨酸对小鼠早期胚胎体外培养的影响。试验分为谷氨酸处理组和M16对照组,通过对昆明小鼠(发育阻滞品系)2-细胞期、4-细胞期及囊胚期的胚胎进行胚胎内活性氧含量,谷胱甘肽水平以及线粒体膜电位的检测及分析。然后对胚胎阻滞阶段,2-细胞期和4-细胞期胚胎内的GPx基因和Nrf2及其相关基因的mRNA以及细胞周期相关基因的表达水平进行了检测。试验结果表明,浓度为6 mmol/L的谷氨酸处理组与对照组相比,显著提高了 2-细胞向4-细胞过渡率(P<0.05)及囊胚率(P<0.05)。同时谷氨酸显著降低了 2-细胞期、4-细胞期及囊胚期胚胎内的活性氧含量(P<0.05),并显著提高了 2-细胞期、4-细胞期及囊胚期胚胎内的谷胱甘肽水平和线粒体膜电位水平(P<0.05)。在小鼠早期胚胎培养中添加谷氨酸后,2-细胞、4-细胞胚胎内谷胱甘肽相关酶(GPx1、GPx2)、Nrf2及其相关基因(HO-1、GCLC、CAT、SOD1)的mRNA表达上调。此外,还提高了 2-细胞期细胞周期相关基因(cyclin B、CDK1)的mRNA表达。这些结果表明,谷氨酸通过降低小鼠早期胚胎氧化应激水平和改善线粒体水平提高了抗氧化水平进而有效降低胚胎发育阻滞的风险,提高了胚胎发育能力。