热应激能够阻碍体内、外哺乳动物早期的胚胎发育，抑制小鼠胚胎的发育能力。小鼠附植前胚胎对热应激最敏感。在热应激条件下，哺乳动物体内细胞的ERK1/2(细胞外信号调节激酶1和2)信号通路会通过Ras/Raf/MEK1/MEK2途径被激活/抑制，从而调节细胞生长和存活。受热应激时，细胞会发生过度凋亡，而线粒体诱导的凋亡通路发挥重要作用。目前，附植前胚胎受热应激后ERK1/2信号通路是否起作用、其机制如何尚不清楚，而热应激条件下的胚胎抗凋亡的机制，可能与热应激诱导ERK1/2信号通路的级联激活/抑制有关。本研究将通过单细胞转录组测序来检测热应激对体外培养附植前胚胎基因变化的影响以及热应激条件下对ERK1/2信号通路上游因子Ras/Raf/MEK1/MEK2以及该通路对凋亡因子Bcl-2、Bax和Caspase-3表达的影响，以探索热应激通过ERK1/2信号通路调控附植前胚胎凋亡的机理。
　　在KSOM胚胎培养液中，将体外获取的原核期胚胎放入培养液中培养，随后对发育至囊胚的胚胎进行42℃1h的热应激和37℃恢复3h的处理，进行单细胞转录组测序，检测热应激条件下囊胚基因的变化，分析并寻找显著富集的通路和差异基因进行后续验证。随后对挑选出来显著富集的ERK1/2信号通路的上游因子Ras/Raf/MEK1/MEK2和凋亡因子Bcl-2、Bax和Caspase-3进行基因和蛋白验证；用免疫荧光法检测p-ERK1/2在附植前胚胎各时期中的表达情况。
　　结果显示：在42℃热应激条件下ERK1/2负调控激酶通路显著富集，能显著诱导小鼠囊胚的ERK1/2信号通路上游因子(Ras/Raf/MEK1/MEK2)蛋白和基因以及p-ERK1/2蛋白和ERK1/2基因的下调(P＜0.05)；热应激条件下，凋亡因子Bax和Caspase-3mRNA和蛋白表达量均显著降升高(P＜0.05)，Bcl-2蛋白的表达量均显著降低(P＜0.05)。此外，附植前胚胎中正常条件下的ERK1/2蛋白磷酸化，且在8-cell开始由细胞质开始入核；在遭受42℃热应激时，附植前胚胎各时期的p-ERK表达均显著降低(P＜0.05)。
　　结果说明：42℃热应激能级联抑制Ras/Raf/MEK1/MEK2，进而抑制ERK1/2信号通路介导的线粒体凋亡通路。此外，热应激显著降低了附植前胚胎中ERK1/2的磷酸化，并且是从2-cell开始显著抑制的。