在生殖醫(yī)學領(lǐng)域，卵母細胞冷凍保存技術(shù)作為輔助生殖技術(shù)的重要組成部分，近年來取得了進展。尤其是針對成熟卵母細胞紡錘體的冷凍保存研究，不僅關(guān)乎女性生育能力的保存，還涉及到遺傳學的穩(wěn)定性和安全性。成熟卵母細胞，即處于第二次減數(shù)分裂中期（MII期）的卵母細胞，其內(nèi)部包含一個高度復(fù)雜且精細的紡錘體結(jié)構(gòu)。紡錘體由微管組成，這些微管通過動態(tài)變化，將染色體緊密地聯(lián)系在一起，并確保在細胞分裂過程中染色體的正確分離。成熟卵母細胞的紡錘體對溫度變化和機械刺激極為敏感，這使得其冷凍保存過程充滿了挑戰(zhàn)。在細胞分裂過程中，紡錘體的形成和功能受到嚴格的調(diào)控。上海雙折射性紡錘體觀測儀

染色體當細胞從間期進入有絲分裂期，間期細胞微管網(wǎng)絡(luò)解聚為游離的αβ-微管蛋白二聚體，再重組成紡錘體，介導(dǎo)染色體的運動；分裂末期紡錘體微管解聚，又重組形成細胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)?？煞譃椋簞恿Ｎ⒐埽哼B接染色體動粒于兩極的微管。極間微管：從兩極發(fā)出，在紡錘體中部赤道區(qū)相互交錯的微管。星體微管：中心體周圍呈輻射分布的微管。染色體的運動依賴紡錘體微管的組裝和去組裝。在這一過程中動粒微管與動粒之間的滑動主要是依靠結(jié)合在動粒部位的驅(qū)動蛋白和動力蛋白沿微管的運動來完成。極微管在紡錘體中部交錯，有些分布在極微管之間特殊的雙極馬達蛋白，其中2個馬達蛋白沿一條微管運動，另2個馬達結(jié)構(gòu)域沿另一條微管運動。由于2條微管分別來自二極，故極性相反。當雙極驅(qū)動蛋白四聚體沿微管向正極運動時，紡錘體二極間距離延長。反之紡錘體距離縮短。北京ICSI紡錘體Hoechst染料紡錘體的微管在細胞分裂后期會斷裂并重新組裝，形成新的細胞結(jié)構(gòu)。

選擇合適的冷凍保護劑是減少冷凍損傷的關(guān)鍵。然而，不同濃度的冷凍保護劑對MI期卵母細胞紡錘體的影響各異，需要通過大量實驗進行優(yōu)化。此外，冷凍保護劑的滲透性和毒性也是需要考慮的因素。冷凍和解凍過程中的溫度控制、時間控制以及操作手法等都會對MI期卵母細胞的紡錘體造成影響。因此，需要不斷優(yōu)化冷凍和解凍程序，以減少對紡錘體的損傷。近年來，研究者們通過不斷嘗試和優(yōu)化冷凍保護劑的配方，取得了進展。例如，一些研究表明，使用高濃度的蔗糖作為冷凍保護劑可以提高MI期卵母細胞的存活率和紡錘體穩(wěn)定性。此外，還有一些新型冷凍保護劑如乙二醇、丙二醇等也被應(yīng)用于MI期卵母細胞的冷凍保存中。

紡錘體觀測儀使ICSI更加安全可靠在進行單精子卵胞漿內(nèi)注射（ICSI）授精時，**初人們觀察人體內(nèi)成熟的卵母細胞時，通常認為，卵母細胞紡錘**于***極體附近，故傳統(tǒng)的ICSI操作是轉(zhuǎn)動卵母細胞使其***極**于6點或12點處，然后在3點處注入精子。但是，在大量使用紡錘體觀測儀后發(fā)現(xiàn)，***極體并不能很好地預(yù)測紡錘體的位置。一項研究提示，在ICSI后，用紡錘體觀測儀觀察紡錘體與***極體的夾角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小于30°這組卵母細胞的正常受精率更高。極體在卵周隙中的移動，或者紡錘體在胞質(zhì)中的易位都使兩者的位置關(guān)系發(fā)生改變，普通光學顯微鏡下ICSI穿刺部位的選擇，可能會損傷紡錘體和(或)造成染色體的異常。通過紡錘體觀測儀，可以精確地對卵母細胞中紡錘體的位置進行定位，從而避免在ICSI過程中損傷紡錘體，使ICSI更加安全可靠。有文獻報道，在進行ICSI時，觀察到“雙折射紡錘體”的成熟卵母細胞的受精率和質(zhì)量胚胎率***高于未觀察到雙折射紡錘體組。也有學者發(fā)現(xiàn)，有些卵母細胞在普通光學顯微鏡下看到是正常的，但在紡錘體觀測儀這個“照妖鏡”下，就能顯出原形，表現(xiàn)為有***極體、但缺乏雙折射的紡錘體，這類卵母細胞ICSI后的受精率和妊娠率極低。紡錘體在細胞分裂中的穩(wěn)定性對于細胞存活至關(guān)重要。

紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。在有絲分裂前期，中心體被復(fù)制形成兩個中心體，并逐漸分離，形成兩個紡錘體。紡錘體的微管從中心體發(fā)出，與染色體上的著絲粒（kinetochore）結(jié)合。著絲粒是一組復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以與微管的末端結(jié)合。當纖維束的微管末端與著絲粒結(jié)合時，纖維束開始縮短，將染色體拉向兩端，實現(xiàn)染色體的精確分離。這一過程不僅確保了每個新細胞都能獲得正確數(shù)量的染色體，還保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。紡錘體在細胞分裂過程中展現(xiàn)出驚人的自我組裝能力。上海雙折射性紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

紡錘體的異?？赡軐?dǎo)致細胞分裂過程中的停滯或凋亡。上海雙折射性紡錘體觀測儀

    在有絲分裂中，紡錘體負責將姐妹染色單體分離并牽引至細胞兩極，形成兩個遺傳物質(zhì)完全相同的子細胞。而在減數(shù)分裂中，紡錘體則負責將同源染色體分離并牽引至細胞兩極，形成四個遺傳物質(zhì)相似的子細胞。這一過程實現(xiàn)了遺傳信息的重組和配子的形成。其次，在有絲分裂中，紡錘體的形成和分裂過程相對簡單，主要依賴于中心體的復(fù)制和分離以及微管的動態(tài)生長和縮短。而在減數(shù)分裂中，紡錘體的形成和分裂過程則更加復(fù)雜。在減數(shù)分裂Ⅰ的前期，同源染色體需要發(fā)生配對、聯(lián)會、交換和交叉等過程，這些過程都依賴于紡錘體的微管網(wǎng)絡(luò)。此外，在減數(shù)分裂Ⅱ中，姐妹染色單體的分離也需要紡錘體的牽引和定位。此外紡錘體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的形態(tài)和大小也存在差異。在有絲分裂中，紡錘體通常呈現(xiàn)出較為規(guī)則的紡錘形狀，而在減數(shù)分裂中，紡錘體的形態(tài)則更加多樣化，可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀或分叉的形態(tài)。 上海雙折射性紡錘體觀測儀