目的：近年来，石墨烯纳米材料由于其极好的机械、光、热性能及良好的生物相容性，已逐渐引发各界关注并广泛运用于各种领域，尤其是生物医学方面。然而，纳米材料独一无二特性的存在是否伴随未知的生物安全性问题正逐渐引起各界对其安全性研究。因此，在这项工作中，我们试图系统的通过体内外实验研究探讨石墨烯量子点（GQDs）对小鼠卵母细胞成熟及对子代发育的影响，旨在为生物材料因素所致的生殖毒性问题提供实验和理论方面的依据，为生物医学领域石墨烯纳米材料的应用提供新的思路。　　方法与材料：体外实验主要研究体外暴露石墨烯量子点溶液（GQDs）对小鼠卵母细胞成熟的影响:首先，观察石墨烯量子点（GQDs）暴露对第一极体排放率的影响；其次，利用免疫荧光染色技术观察石墨烯量子点（GQDs）暴露后的卵母细胞，与减数分裂密切相关的纺锤体微管和微丝等亚细胞结构的形态学变化，并观察胞内活性氧（ROS）产生及DNA损伤情况；再者，通过透射电子显微镜（TEM）观察GQDs在卵母细胞的胞内分布并分析线粒体的超微结构形态。体内实验主要研究孕鼠体内暴露石墨烯量子点溶液（GQDs）对子代发育的影响:孕8.5天的雌鼠尾静脉予石墨烯量子点（GQDs）暴露建立小鼠模型，孕19天时取孕鼠胚胎观察胚胎体重、身长等宫内生长发育变化，并观察孕鼠在自然生产条件下子代小鼠生长发育及生殖能力情况。　　结果：体外实验中，用不同浓度石墨烯量子点溶液（GQDs）（分别为0.5 mg/ml,1.0 mg/ml和1.5 mg/ml）急性暴露卵母细胞12小时后，结果表明1.0 mg/ml或1.5 mg/ml浓度GQDs暴露组的卵母细胞第一极体排出率显着低于对照组和0.5 mg/ml浓度的GQDs暴露组（P<0.05）。免疫荧光染色结果表明，卵母细胞减数分裂成熟过程中，GQDs暴露组的卵母细胞在第一次减数分裂中期（MI期）纺锤体无法正常迁移并定位于皮质下，同时，GQDs暴露组的MI期卵母细胞未见到微丝帽的形成。进一步实验研究表明其内在机制可能与氧化应激和 DNA损伤有关。接下去，通过透射电子显微镜(TEM)实验观察GQDs在GV期小鼠卵母细胞的定位，结果显示GQDs可内化进入卵母细胞并倾向于在细胞核内聚集。此外，TEM图像结果显示，与对照组相比，GQDs暴露组的MI期卵母细胞胞浆的线粒体出现显着的形态差异，具体表现为线粒体出现肿胀、空泡化、嵴改变以及低密度线粒体基质的形成。体内实验中，分为空白对照组、去离子水组（DI water组）和GQDs暴露组（单剂量15 mg/kg或30 mg/kg），在器官形成时期（孕8.5天，GD8.5）予小鼠的尾静脉注射不同剂量 GQDs，高剂量 GQDs暴露组（30 mg/kg）的胚胎与其余组别相比，其平均胎儿身长存在显着差异（P<0.05）。有趣的是，一代孕鼠可自然生育二代小鼠，二代小鼠均可正常生长发育并性成熟，性成熟期的二代雌鼠与健康雄鼠合笼见栓后可生育健康三代小鼠。　　结论：过去几年，石墨烯量子点（GQDs）的广泛潜在应用呼吁对其生物安全性的研究。我们通过体内外实验充分研究，得出如下结论：1.GQDs体外暴露可通过影响纺锤体迁移和微丝帽的形成导致第一极体排放失败进而干扰小鼠卵母细胞的成熟，内在机制可能与氧化应激和DNA损伤有关；2.透射电子显微镜（TEM）结果表明GQDs暴露后可进入卵母细胞内并趋向核内分布，此外，GQDs暴露可能影响卵母细胞线粒体的超微结构形态；3.体内实验结果显示低剂量石墨烯量子点（GQDs）孕期暴露可能未对孕鼠及子代发育产生明显的毒性。因此，这项研究可有助于进一步了解石墨烯量子点（GQDs）对小鼠卵母细胞成熟及子代发育影响，对探讨石墨烯纳米材料的生物安全性可提供参考意义。