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，對卵母細胞內(nèi)的紡錘體進行動態(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卵母細胞的紡錘體靠近***極體，通過定位***極**置于6點或12點方向，在垂直于***極體的3點鐘方向注入精子。但事實上，紡錘體的位置不是固定不變的，***極體不能精細預(yù)測所有卵母細胞紡錘體的位置，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)致卵母細胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時對紡錘體進行觀察，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胞受精情況進行評估，選擇未受精的卵母細胞進行補救ICSI***。 紡錘體形成的精確性對于維持生物體遺傳穩(wěn)定性至關(guān)重要。北京哺乳動物紡錘體起偏器

卵母細胞紡錘體對低溫環(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)變化均會對紡錘體造成損傷，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，進而影響卵母細胞的發(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胞骨架保護劑，如紫杉醇等。然而，保護劑的選擇、濃度及作用機制仍需進一步研究和優(yōu)化。上海哺乳動物紡錘體胚胎發(fā)育紡錘體的形成需要多種蛋白質(zhì)的精確協(xié)作與調(diào)控。

核移植和紡錘體卵冷凍都是高度精細的技術(shù)操作，需要嚴格的實驗條件和豐富的操作經(jīng)驗。任何微小的失誤都可能導(dǎo)致實驗失敗或胚胎發(fā)育異常。因此，提高技術(shù)操作的精細度和成功率，是核移植紡錘體卵冷凍研究的重要方向。近年來，隨著技術(shù)的不斷進步和研究的深入，核移植紡錘體卵冷凍研究取得了進展。研究者們通過優(yōu)化冷凍保護劑配方、改進冷凍解凍方法、加強紡錘體穩(wěn)定性保護等手段，有效提高了核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質(zhì)量。例如，有研究者采用低濃度的冷凍保護劑配方，結(jié)合快速冷凍和解凍技術(shù)，降低了紡錘體在冷凍過程中的損傷程度。同時，他們還利用顯微操作技術(shù)精確地將體細胞核移入去核卵母細胞的特定位置，提高了重新編程的成功率。這些研究成果為核移植紡錘體卵冷凍技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

冷凍與解凍過程中涉及多個環(huán)節(jié)，包括溫度控制、時間控制、冷凍保護劑的添加與去除等。這些環(huán)節(jié)中的任何一步操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致紡錘體損傷。因此，需要不斷優(yōu)化冷凍與解凍技術(shù)，以減少對紡錘體的不良影響。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，甘油、二甲基亞砜（DMSO）等滲透性保護劑被用于哺乳動物卵母細胞的冷凍保存中，它們能夠迅速降低細胞內(nèi)水分含量，減少冰晶形成。同時，一些非滲透性保護劑如蔗糖、海藻糖等也被發(fā)現(xiàn)對紡錘體具有一定的保護作用。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。

盡管成熟卵母細胞紡錘體冷凍保存技術(shù)取得了進展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先，冷凍損傷仍然是制約其臨床應(yīng)用的主要問題之一。盡管玻璃化冷凍法能夠在一定程度上減少冷凍損傷，但仍無法完全避免。其次，冷凍保存后的卵母細胞在體外受精和胚胎發(fā)育過程中的表現(xiàn)仍存在不確定性。這可能與冷凍過程中紡錘體和染色體的損傷有關(guān)，也可能與冷凍保護劑的殘留毒性有關(guān)。此外，法律倫理問題也是卵母細胞冷凍保存技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)。不同國家和地區(qū)對卵母細胞冷凍保存的法律和倫理規(guī)定各不相同，這在一定程度上限制了該技術(shù)的普及和應(yīng)用。紡錘體在細胞分裂后期推動染色體向細胞兩極移動。上海Hamilton Thorne紡錘體Oosight Basic

紡錘體微管的動態(tài)變化是細胞分裂過程中引人注目的現(xiàn)象之一。北京哺乳動物紡錘體起偏器

在有絲分裂過程中，紡錘體的形成和功能是高度協(xié)調(diào)的。從前期到中期，紡錘體逐漸成熟，染色體被精確排列在細胞的中間區(qū)域。到了后期和末期，紡錘體開始分解，將染色體拉向細胞的兩極，并完成胞質(zhì)分裂。這一過程中，紡錘體的微管通過縮短和伸長來協(xié)調(diào)染色體的移動和定位，確保遺傳信息的準確傳遞。雖然無絲分裂過程中不形成明顯的紡錘體結(jié)構(gòu)，但紡錘體的相關(guān)成分（如微管和動力蛋白）仍在細胞分裂中發(fā)揮作用。例如，在質(zhì)體分裂中，紡錘體成分同樣起到了精確定位和運動染色體的作用。在減數(shù)分裂過程中，紡錘體的形成和功能更加復(fù)雜。以人卵母細胞為例，其紡錘體在減數(shù)分裂過程中會經(jīng)歷一段較長時間的“多極紡錘體”階段，而后才形成雙極狀紡錘體。這一過程需要多種關(guān)鍵蛋白（如HAUS6、KIF11和KIF18A）的參與和調(diào)控。紡錘體的正確組裝和雙極化對于保證卵母細胞的正常發(fā)育和受精至關(guān)重要。北京哺乳動物紡錘體起偏器