围受孕期摄入谷氨酸钠对胚胎植入前发育的损害作用及其受体机制研究

本研究针对围受孕期（periconceptional period）摄入谷氨酸钠（MSG）的生殖风险，通过小鼠模型发现500/200/50 mg/kg剂量可显著降低囊胚形成率、细胞数量并激活凋亡基因Bak1和caspase-3，结合人类囊胚RNA-seq数据证实NMDA受体（GRIN2D/GRIN2B-GRIN3B）和代谢型受体GRM4/GRM8的表达，为MSG影响胚胎质量提供了首个动物与分子证据。

　　

在食品工业中广泛使用的增鲜剂谷氨酸钠（monosodium glutamate, MSG），其安全性争议持续数十年。尽管欧洲食品安全局（EFSA）建议每日允许摄入量为30 mg/kg，但亚洲国家实际摄入量常达43 mg/kg（按70 kg成人计）。更令人担忧的是，作为生殖系统天然成分的谷氨酸，其外源性补充是否会影响早期胚胎发育，此前尚无明确答案。

来自斯洛伐克科学院动物生理研究所（Institute of Animal Physiology, Slovak Academy of Sciences）的Veronika Kova?íková团队在《Reproductive Toxicology》发表的研究，首次揭示了围受孕期（涵盖卵母细胞成熟至胚胎植入前阶段）摄入MSG对胚胎质量的剂量依赖性损害。研究人员通过小鼠实验结合人类胚胎数据库分析，发现即使50 mg/kg的低剂量（接近人类高摄入水平）也会显著降低囊胚细胞数，而500 mg/kg剂量更导致囊胚形成率下降17%、凋亡细胞比例增加2.3倍。分子机制上，MSG通过激活促凋亡基因Bak1和caspase-3，并缩短端粒长度，而人类囊胚中GRIN2D/GRIN2B-GRIN3B组成的NMDA受体和代谢型受体GRM4/GRM8的表达，暗示类似机制可能存在于人类。

关键技术方法
研究采用ICR小鼠模型，通过灌胃给予500/200/50 mg/kg MSG，于妊娠第4天分离囊胚进行形态学分析（细胞计数、死亡率检测）、qPCR检测Bak1表达、免疫荧光标记active caspase-3，以及端粒长度测量。人类数据来源于公共RNA-seq数据库的植入前胚胎转录组分析。

主要研究结果

1. MSG对囊胚发育的影响
   500 mg/kg组囊胚形成率显著降低（p=0.0034），所有剂量组囊胚细胞数均减少（500 mg/kg组减少23%），且凋亡细胞比例呈剂量依赖性升高。

2. 分子机制探索
   MSG暴露组囊胚中Bak1 mRNA水平上调1.8倍，active caspase-3蛋白增加2.1倍，端粒长度缩短15%。

3. 人类胚胎受体表达谱
   生物信息学分析显示人类囊胚表达离子型受体GRIN2D/GRIN2B-GRIN3B复合体和代谢型受体GRM4/GRM8，提示谷氨酸信号通路在人类早期发育中的潜在作用。

结论与意义
该研究首次建立围受孕期MSG摄入与胚胎质量下降的剂量-效应关系，其机制涉及谷氨酸受体介导的凋亡通路激活和端粒损耗。尽管小鼠与人类存在物种差异，但人类囊胚中保守的受体表达模式，为MSG的生殖毒性预警提供了分子依据。对于计划妊娠的女性，尤其是高MSG摄入人群，建议重新评估膳食添加剂的安全阈值。未来需进一步探索GRM4/GRM8受体在胚胎代谢调控中的具体作用，以及MSG对表观遗传修饰的潜在影响。