什么是紡錘體？它有多重要？

紡錘體主要由微管蛋白組成，微管蛋白是一種含有α和β亞單位的異二聚體。紡錘體不是一成不變的，常常處于組裝和去組裝的動態(tài)變化過程中，一般在細(xì)胞分裂的中、后期，紡錘體結(jié)構(gòu)較為典型。紡錘體主要有兩個作用：其一，排列與分配染色體；其二，決定細(xì)胞胞質(zhì)分裂的分裂面。紡錘體的完整性決定了染色體分裂過程在時間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體就像一位聰明的大力士的雙手，在細(xì)胞分裂過程中，能精細(xì)的將等位染色體平均拉向細(xì)胞的兩極，確保分裂后的2個子細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等。但是，如果這個大力士多了一只或幾只手，染色體的分配將紊亂，導(dǎo)致非整倍體。紡錘體損傷的增加多見于高齡婦女，或接觸某些化學(xué)物質(zhì)的卵母細(xì)胞。

在細(xì)胞分裂過程中，紡錘體對卵母細(xì)胞染色體的平衡、運(yùn)動、分配、和極體的排出非常關(guān)鍵。卵母細(xì)胞成熟過程中的兩次減數(shù)分裂形成兩次紡錘體，卵母細(xì)胞受精、雌雄原核融合后又會形成有絲分裂紡錘體。 研究紡錘體有助于理解細(xì)胞分裂的分子機(jī)制。上海哺乳動物紡錘體

核移植，又稱體細(xì)胞核移植，是一種將體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中的技術(shù)。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于確保移植后的細(xì)胞核能夠在卵母細(xì)胞內(nèi)重新編程，恢復(fù)全能性，并引導(dǎo)后續(xù)的胚胎發(fā)育。自1996年克隆羊“多莉”誕生以來，核移植技術(shù)便引起了全球范圍內(nèi)的關(guān)注與研究熱潮。紡錘體是卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中形成的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)精確分離染色體，確保遺傳信息的正確傳遞。然而，紡錘體對外部環(huán)境極為敏感，容易受到冷凍過程中溫度波動、滲透壓變化及冷凍保護(hù)劑毒性等因素的影響而發(fā)生損傷。因此，紡錘體卵冷凍技術(shù)的成功與否，直接關(guān)系到核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質(zhì)量。上海MII期紡錘體透明帶紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的共同影響。

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)之一，旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而，傳統(tǒng)紡錘體觀察方法往往需要對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，這不僅破壞了細(xì)胞的活性，還限制了對其發(fā)育潛能的進(jìn)一步評估。傳統(tǒng)紡錘體觀察方法，如免疫熒光染色技術(shù)，雖然能夠清晰地展示紡錘體的形態(tài)，但其缺點(diǎn)在于需要對細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，這一過程不可避免地會對細(xì)胞造成損傷，影響后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和臨床應(yīng)用。而Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)則通過利用紡錘體微管結(jié)構(gòu)的雙折射性，實(shí)現(xiàn)了對無需染色紡錘體的直接觀察。這一技術(shù)創(chuàng)新不僅保留了細(xì)胞的活性與完整性，還提高了觀察的實(shí)時性和動態(tài)性，為卵母細(xì)胞冷凍研究提供了更為準(zhǔn)確和可靠的評估手段。

紡錘體

      特殊細(xì)胞器

      紡錘體(Spindle Apparatus)，形似紡錘，是產(chǎn)生于細(xì)胞分裂前初期(Pre-Prophase)到末期(Telophase)的一種特殊細(xì)胞器。其主要元件包括微管(Microtubules)，附著微管的動力分子分子馬達(dá)(Molecular motors),以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)。一般來講，在動物細(xì)胞中，中心體是紡錘體的一部分。高等植物細(xì)胞的紡錘體不含中心體。而***細(xì)胞的紡錘體含紡錘極體(Spindle Pole Body)，一般被視為中心體的同源細(xì)胞器。

       紡錘體是由大量微管縱向排列組成的中部寬闊、兩級縮小的如紡錘狀的結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞分裂中，紡錘體對卵母細(xì)胞染 色體的運(yùn)動、平衡、分配以及極體排出都非常重要。卵母細(xì)胞紡錘體的異常會導(dǎo)致減數(shù)分裂異常，產(chǎn)生非整倍體的卵母細(xì)胞或者成熟阻滯的卵母細(xì)胞。 紡錘體微管的動態(tài)變化是細(xì)胞分裂過程中引人注目的現(xiàn)象之一。

紡錘體觀測新技術(shù)提升“試管嬰兒”胚胎受精率

什么是紡錘體觀測儀？

      紡錘體觀測儀是利用光線經(jīng)過雙折射性的物體時產(chǎn)生的光程差，對卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)行動態(tài)及無創(chuàng)觀察的顯微觀測系統(tǒng)。

紡錘體觀測儀主要有什么用處？

       紡錘體觀測儀主要用于ICSI注射時紡錘**置觀測，避免ICSI注射時對卵子的紡錘體損傷。

       目前的ICSI注射方法是：假定成熟的MII卵母細(xì)胞的紡錘體靠近***極體，通過定位***極**置于6點(diǎn)或12點(diǎn)方向，在垂直于***極體的3點(diǎn)鐘方向注入精子。但事實(shí)上，紡錘體的位置不是固定不變的，***極體不能精細(xì)預(yù)測所有卵母細(xì)胞紡錘體的位置，約39%的紡錘體并不能通過***極體預(yù)測。傳統(tǒng)的ICSI注射很可能損壞紡錘體，若紡錘體損傷很可能導(dǎo)致卵母細(xì)胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時對紡錘體進(jìn)行觀察，對于ICSI操作和受精結(jié)局都有非常重要的意義，可以顯著提高ICSI受精率，有大量文獻(xiàn)報道正常受精率在觀察到紡錘體的卵子中***高于未觀察到紡錘體的卵子（83.3% VS 77.2%）。

紡錘體儀還有什么作用？

      紡錘體觀測儀還可以對一代受精后的卵母細(xì)胞受精情況進(jìn)行評估，選擇未受精的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI***。 紡錘體在減數(shù)分裂中也發(fā)揮重要作用，確保生殖細(xì)胞染色體正確分離。武漢哺乳動物紡錘體Oosight Meta

紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動染色體向細(xì)胞兩極移動。上海哺乳動物紡錘體

對卵子進(jìn)行評估：胚胎學(xué)家指出：有紡錘體出現(xiàn)的卵母細(xì)胞有較高的受精率和胚胎發(fā)育率，也就是說紡錘體的存在與否，可以用來評價卵母細(xì)胞胞漿的成熟度。因此胚胎學(xué)家有三次通過紡錘體對我們的卵子進(jìn)行評估的機(jī)會：  (1)胚胎學(xué)家可以利用偏振光顯微鏡對卵子的紡錘體進(jìn)行觀察，通過定量分析數(shù)據(jù)對卵子進(jìn)行分級，挑選出正常分裂的卵子，也就是出現(xiàn)紡錘體的卵子，進(jìn)而提高試管嬰兒的受精率。  (2)胚胎學(xué)家還可以通過紡錘體來確定體外培養(yǎng)成熟卵子(IVM)的成熟期，進(jìn)而為體外成熟卵子進(jìn)行評估，***提高試管嬰兒的受精率和胚胎發(fā)育率。  (3)由于紡錘體對環(huán)境溫度的改變非常敏感。溫度降至25℃時，只需要10分鐘的時間，就會紡錘體造成不可逆的損傷。所以冷凍復(fù)蘇過程中溫度改變很有可能對卵母細(xì)胞紡錘體和染色體造成損傷。因此胚胎學(xué)家可以應(yīng)用紡錘體成像幫助選擇復(fù)蘇后具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，進(jìn)而可以提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率。

綜上所述，通過***細(xì)胞的紡錘體成像技術(shù)可以避免輔助生殖技術(shù)對卵母細(xì)胞紡錘體的損傷，有助于選擇具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，有利于提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率，利用更科學(xué)的方式，將讓求子路的終點(diǎn)不再那么遙遠(yuǎn)。 上海哺乳動物紡錘體

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