谷氨酸可以作为小鼠植入前胚胎的信号分子

游离氨基酸存在于植入前胚胎的自然环境中，其可用性可影响早期胚胎发育。谷氨酸是雌性生殖液中浓度最高的氨基酸之一，我们研究了谷氨酸/谷氨酸盐是否可以通过细胞膜受体影响植入前胚胎发育。使用逆转录聚合酶链反应，我们在小鼠排卵卵母细胞和/或体内发育的囊胚中检测到15种离子型谷氨酸受体转录本和8种代谢型谷氨酸受体转录本。使用免疫组织化学，我们在囊胚中检测到两种α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸（AMPA）受体亚基、三种海人藻酸受体亚基和第5号代谢型谷氨酸受体蛋白的表达。细胞外谷氨酸浓度从5 mM开始损害小鼠囊胚发育，这一事实可能具有重要的实际意义，因为谷氨酸及其盐类（主要是谷氨酸钠）广泛用作食品添加剂。使用谷氨酸受体激动剂（结合基因表达分析）的实验表明，特定的AMPA受体（由谷氨酸受体、离子型、AMPA3 [GRIA3]和/或谷氨酸受体、离子型、AMPA4 [GRIA4]亚基组成）、海人藻酸受体（由谷氨酸受体、离子型、海人藻酸3 [GRIK3]和谷氨酸受体、离子型、海人藻酸4 [GRIK4]或谷氨酸受体、离子型、海人藻酸5 [GRIK5]亚基组成）和第5号代谢型谷氨酸受体（GRM5）参与了这一效应。用AMPA、海人藻酸和GRM5受体拮抗剂预处理囊胚，可阻止或减少谷氨酸诱导的效应，进一步证实了这些受体类型的参与。我们的结果表明，谷氨酸可以作为植入前胚胎中的信号分子，通过激活细胞膜受体发挥其作用。