卵母細(xì)胞紡錘體對(duì)低溫環(huán)境極為敏感，冷凍過程中可能發(fā)生的冰晶形成、溶液濃縮等物理化學(xué)變化均會(huì)對(duì)紡錘體造成損傷，導(dǎo)致其形態(tài)異常、穩(wěn)定性下降。在冷凍和解凍過程中，紡錘體微管可能發(fā)生解聚和重聚，這一過程不僅影響紡錘體的形態(tài)，還可能破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響卵母細(xì)胞的發(fā)育潛能。為了減輕冷凍損傷，研究者們嘗試在冷凍液中添加細(xì)胞骨架保護(hù)劑，如紫杉醇等。然而，保護(hù)劑的選擇、濃度及作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究和優(yōu)化。紡錘體的功能異?？赡軐?dǎo)致細(xì)胞分裂錯(cuò)誤，引發(fā)遺傳疾病。北京克隆紡錘體起偏器

紡錘體觀測(cè)儀使ICSI更加安全可靠

在進(jìn)行單精子卵胞漿內(nèi)注射（ICSI）授精時(shí)，**初人們觀察人體內(nèi)成熟的卵母細(xì)胞時(shí)，通常認(rèn)為，卵母細(xì)胞紡錘**于***極體附近，故傳統(tǒng)的ICSI操作是轉(zhuǎn)動(dòng)卵母細(xì)胞使其***極**于6點(diǎn)或12點(diǎn)處，然后在3點(diǎn)處注入精子。但是，在大量使用紡錘體觀測(cè)儀后發(fā)現(xiàn)，***極體并不能很好地預(yù)測(cè)紡錘體的位置。一項(xiàng)研究提示，在ICSI后，用紡錘體觀測(cè)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(xì)胞的正常受精率更高。極體在卵周隙中的移動(dòng)，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(xué)顯微鏡下ICSI穿刺部位的選擇，可能會(huì)損傷紡錘體和(或)造成染色體的異常。通過紡錘體觀測(cè)儀，可以精確地對(duì)卵母細(xì)胞中紡錘體的位置進(jìn)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(xiàn)報(bào)道，在進(jìn)行ICSI時(shí)，觀察到“雙折射紡錘體”的成熟卵母細(xì)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(xué)者發(fā)現(xiàn)，有些卵母細(xì)胞在普通光學(xué)顯微鏡下看到是正常的，但在紡錘體觀測(cè)儀這個(gè)“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(xì)胞ICSI后的受精率和妊娠率極低。 北京偏光成像紡錘體卵質(zhì)量評(píng)估紡錘體在細(xì)胞分裂末期逐漸解體，為細(xì)胞質(zhì)分裂做準(zhǔn)備。

紡錘體生成

      在含中心體的細(xì)胞中，紡錘體的生成開始于細(xì)胞分裂前初期 - 即在細(xì)胞核膜分解(Nuclear Envelope Breakdown, NEB)之前。初期的結(jié)構(gòu)為兩個(gè)**的以中心體為核的星狀體(asters)。當(dāng)細(xì)胞核膜分解后，染色體和星狀體發(fā)生一系列復(fù)雜的互動(dòng)反應(yīng)。**終結(jié)果為所有的染色體在紡錘體的**(赤道板,)排列整齊，每?jī)蓷l染色體有一個(gè)著絲點(diǎn)，每一個(gè)著絲點(diǎn)被一束極性相同的微管（通常稱為紡錘絲）附著。此時(shí)細(xì)胞處于分裂中期，紡錘體生成完畢。實(shí)驗(yàn)證明，中心體在這個(gè)過程中的作用不是必需的。動(dòng)物細(xì)胞在中心體被激光搗毀后仍舊能夠筑構(gòu)紡錘體，但其位置通常不在細(xì)胞的大致幾何中心，其后的胞質(zhì)分裂也會(huì)受嚴(yán)重影響。紡錘體 [1]

       在不含中心體的細(xì)胞中，紡錘體的生成是由染色體本身主導(dǎo)的。此過程由一小分子量的GTP連接蛋白（Ran GTPase）控制。細(xì)胞核分解后，紡錘絲由染色體周圍生成。其后這些紡錘絲會(huì)在動(dòng)力分子與為微管動(dòng)力的合作影響下自動(dòng)排列為極性相反大致數(shù)目相同的兩組。每組的極性相對(duì)于一組著絲點(diǎn)。同時(shí)在微管遠(yuǎn)端的動(dòng)力蛋白 dynein 會(huì)將這些微管束集中到一點(diǎn)，形成紡錘極區(qū)(Spindle Polar Zone)。與此同時(shí)，染色體會(huì)自動(dòng)在赤道板排列整齊。紡錘體生成完畢。

解凍后的卵母細(xì)胞在無損觀察技術(shù)的支持下，可以直接進(jìn)行紡錘體觀察，無需進(jìn)行任何形式的固定和染色處理。這一技術(shù)能夠迅速評(píng)估解凍后卵母細(xì)胞的質(zhì)量，包括紡錘體的形態(tài)、位置、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，為后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育提供重要參考。無損觀察紡錘體技術(shù)已逐步應(yīng)用于臨床輔助生殖技術(shù)中。醫(yī)生可以在不破壞卵母細(xì)胞活性的情況下，通過該技術(shù)評(píng)估其質(zhì)量并選擇合適的卵母細(xì)胞進(jìn)行受精和胚胎移植。這不僅提高了妊娠率和胚胎質(zhì)量，還減少了因卵母細(xì)胞質(zhì)量不佳而導(dǎo)致的移植失敗和流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。紡錘體在細(xì)胞分裂后期通過微管切割機(jī)制實(shí)現(xiàn)染色體分離。

如何觀察紡錘體呢？

在普通光學(xué)顯微鏡下，人類卵母細(xì)胞是半透明的，無法對(duì)紡錘體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析。傳統(tǒng)方法是用一種特異的DNA熒光染料對(duì)卵母細(xì)胞染色，在紫外光下可顯示紡錘體，這種免疫熒光方法對(duì)卵母細(xì)胞有損傷，不能應(yīng)用于臨床。為了更好的觀測(cè)紡錘體，美國(guó)海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的R．Oldenbourg等利用紡錘體的雙折射特性，開發(fā)出偏振光顯微鏡。現(xiàn)今，偏振光顯微鏡已經(jīng)發(fā)展成為一種無創(chuàng)性的觀察和分析紡錘體動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的顯微觀測(cè)系統(tǒng)，我們也叫它紡錘體觀測(cè)儀。它不僅能對(duì)雙折射性紡錘體信號(hào)的有無進(jìn)行定性分析，還能對(duì)信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行定量分析。 紡錘體微管與染色體之間的相互作用是細(xì)胞分裂的重點(diǎn)事件。上?？寺〖忓N體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

紡錘體微管與染色體上的動(dòng)粒結(jié)合，形成穩(wěn)定的連接。北京克隆紡錘體起偏器

紡錘體卵冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)。紡錘體作為卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的主要結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性和形態(tài)直接關(guān)系到卵母細(xì)胞的發(fā)育潛力和受精后的胚胎質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的紡錘體觀測(cè)方法往往需要對(duì)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，還可能引入額外的損傷。因此，非侵入式成像技術(shù)作為一種新興的研究手段，在紡錘體卵冷凍研究中展現(xiàn)出了巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)。非侵入式成像技術(shù)是指在不破壞細(xì)胞完整性和活性的前提下，通過光學(xué)、聲學(xué)、電磁等物理手段對(duì)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的方法。這類技術(shù)避免了傳統(tǒng)方法中細(xì)胞固定和染色帶來的損傷，能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)地觀察細(xì)胞內(nèi)部的變化，為研究者提供了更加真實(shí)、準(zhǔn)確的細(xì)胞信息。在紡錘體卵冷凍研究中，非侵入式成像技術(shù)能夠直接觀測(cè)到冷凍和解凍過程中紡錘體的形態(tài)和動(dòng)態(tài)變化，為評(píng)估冷凍效果和優(yōu)化冷凍方案提供了有力支持。北京克隆紡錘體起偏器

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