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，每兩條染色體有一個(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。 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。上海非侵入式成像紡錘體透明帶

無需染色紡錘體觀察技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，以及改進(jìn)冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能。解凍后的卵母細(xì)胞在無需染色的情況下，可以直接通過Polscope系統(tǒng)進(jìn)行紡錘體觀察。這一技術(shù)能夠迅速評估解凍后卵母細(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。卵母細(xì)胞紡錘體透明帶紡錘體形態(tài)的變化反映了細(xì)胞分裂的不同階段。

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(jià)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(huì)：  (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(jí)，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(shí)，只需要10分鐘的時(shí)間，就會(huì)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)。

紡錘體，顧名思義，其形狀類似于紡織用的紡錘，是在細(xì)胞分裂前初期到末期形成的一種特殊細(xì)胞器。它的主要元件包括微管、附著微管的動(dòng)力分子分子馬達(dá)，以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)。微管是紡錘體的基礎(chǔ)骨架，由αβ-微管蛋白二聚體組成，這些微管相互交錯(cuò)，形成紡錘狀結(jié)構(gòu)，將染色體緊密地聯(lián)系在一起。在動(dòng)物細(xì)胞中，紡錘體的形成和組裝通常由中心體引導(dǎo)和控制。中心體是一個(gè)位于細(xì)胞質(zhì)中的復(fù)合體，由兩個(gè)中心粒嵌套在被稱為pericentriolarmaterial（PCM）的區(qū)域內(nèi)組成。PCM富含微管相關(guān)蛋白和其他蛋白質(zhì)，如谷氨酸脫羧酶等微管主要蛋白，這些蛋白質(zhì)共同協(xié)作，確保紡錘體的正確組裝和穩(wěn)定。相比之下，高等植物細(xì)胞的紡錘體并不包含中心體，而是由細(xì)胞極板附近的微管組織形成。紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性保證了染色體分離的準(zhǔn)確性。

無需染色紡錘體觀察技術(shù)已逐步應(yīng)用于臨床輔助生殖技術(shù)中。通過該技術(shù)，醫(yī)生可以在不破壞卵母細(xì)胞活性的情況下，評估其質(zhì)量并選擇合適的卵母細(xì)胞進(jìn)行受精和胚胎移植，從而提高妊娠率和胚胎質(zhì)量。無需對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，保留了細(xì)胞的活性與完整性。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍效果。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍效果。Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)的操作和維護(hù)需要較高的專業(yè)知識(shí)和技能。紡錘體的形態(tài)變化復(fù)雜多樣，需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀和結(jié)果分析。紡錘體微管的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性是其功能的基礎(chǔ)。香港紡錘體卵冷凍研究

紡錘體微管的動(dòng)態(tài)變化是細(xì)胞對外界刺激響應(yīng)的一部分。上海非侵入式成像紡錘體透明帶

紡錘體觀測儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用

我們知道，成熟的卵母細(xì)胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會(huì)穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時(shí)間的推移，卵子的紡錘體會(huì)將染色單體拉向兩極，進(jìn)而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時(shí)，雌雄原核會(huì)出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對于那些沒有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時(shí)間窗，發(fā)現(xiàn)沒有受精時(shí)再去補(bǔ)救ICSI，往往錯(cuò)過了卵子的比較好受精時(shí)間，因?yàn)闆]有受精的卵子會(huì)在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們在加精后的4-6小時(shí)，通過觀察第二極體的排出來初步判斷是否受精，**的增加了那些受精障礙患者的受精率，也避免了卵子的老化。

當(dāng)然，偶爾也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報(bào)道對IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救，實(shí)驗(yàn)組用紡錘體觀測儀觀察并統(tǒng)計(jì)紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個(gè)紡錘體，17.3%含有兩個(gè)紡錘體，并對含有一個(gè)紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對照組并未用紡錘體觀測儀觀察紡錘體，只對未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。 上海非侵入式成像紡錘體透明帶