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(dòng)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(dòng)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(jí)縮小的如紡錘狀的結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞分裂中，紡錘體對(duì)卵母細(xì)胞染 色體的運(yùn)動(dòng)、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(huì)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。 紡錘體形成缺陷是多種遺傳疾病的共同特征。美國(guó)克隆紡錘體觀測(cè)儀

秋水仙素會(huì)使動(dòng)物細(xì)胞染色體加倍嗎微管蛋白按照來源可分為植物微管蛋白和動(dòng)物腦蛋白。因植物微管蛋白難以制備，秋水仙堿與動(dòng)物腦微管蛋白結(jié)合反應(yīng)研究得要更多一些。秋水仙堿是從植物秋水仙中提純出的一種生物堿，又名秋水仙素，構(gòu)成微管的α、β微管蛋白異源二聚體是秋水仙素分子的結(jié)合靶點(diǎn)。當(dāng)秋水仙堿與正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞接觸時(shí)，秋水仙堿結(jié)合到微管蛋白的特定位點(diǎn)，導(dǎo)致α微管蛋白與β微管蛋白二聚體結(jié)構(gòu)變形，從而阻斷微管蛋白組裝成微管，但并不影響微管蛋白的解聚，所以紡錘體會(huì)迅速消失。

秋水仙堿的濃度和作用時(shí)間對(duì)動(dòng)、植物細(xì)胞染色體加倍的影響是關(guān)鍵。有研究結(jié)果表明，在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂細(xì)線期與粗線期進(jìn)行美洲黑楊2n花粉的誘導(dǎo)效果比較好，總體上在減數(shù)分裂粗線期進(jìn)行誘導(dǎo)得到的2n花粉**多，并且誘導(dǎo)的比較好濃度為0.5%。劉愛生等在利用人類外周血淋巴細(xì)胞進(jìn)行染色體G顯帶制作中，在阻斷培養(yǎng)的4h內(nèi)任意時(shí)間加入相應(yīng)劑量的秋水仙素，能獲得用于G顯帶的形態(tài)完好、大小適中、分散均勻、輪廓清楚的中期染色體標(biāo)本相。陳長(zhǎng)超等利用秋水仙堿處理MⅠ期卵母細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ml期紡錘體發(fā)生解聚，染色體周圍紡錘體微管全部消失或部分殘留，染色體排列異常。 武漢卵母細(xì)胞紡錘體Oosight Basic紡錘體，作為細(xì)胞分裂的“引擎”，驅(qū)動(dòng)著生命的延續(xù)與多樣性。

在紡錘體卵冷凍過程中，利用紡錘體實(shí)時(shí)成像技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)紡錘體的變化。通過觀察冷凍過程中紡錘體的形態(tài)、位置及動(dòng)態(tài)變化，研究者可以判斷冷凍保護(hù)劑的效果、冷凍速率等因素對(duì)紡錘體的影響，從而優(yōu)化冷凍方案，減少紡錘體損傷。解凍后，利用紡錘體實(shí)時(shí)成像技術(shù)可以對(duì)卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)行再次評(píng)估。通過比較解凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以判斷冷凍過程對(duì)紡錘體的損傷程度，并篩選出紡錘體形態(tài)完好的卵母細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)操作，提高受精率和胚胎發(fā)育質(zhì)量。

構(gòu)成紡錘體的是紡錘絲還是星射線

人教版《生物·必修1·分子與細(xì)胞》第6章在講述有絲分裂時(shí)，關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞紡錘體形成的區(qū)別是這樣描述的：植物細(xì)胞是從細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲，形成一個(gè)梭形的紡錘體。而動(dòng)物細(xì)胞是在兩極的中心粒周圍發(fā)出大量的星射線，兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。而在《生物·必修2·遺傳與進(jìn)化》第2章以哺乳動(dòng)物精子形成過程為例講述減數(shù)分裂過程時(shí)，又用了“紡錘絲”這一表述。同一套教材，前后表述不一致，讓教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都產(chǎn)生了困惑?！凹忓N絲”一詞的由來是因?yàn)榧忓N體微管在電子顯微鏡下呈絲狀，在浙科版教材中即為這樣表述，且不論動(dòng)物細(xì)胞還是植物細(xì)胞都用“紡錘絲”。不管是紡錘絲還是星射線，都是教材編寫者為了學(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)“紡錘體微管”這一名詞。 紡錘體在細(xì)胞分裂過程中與細(xì)胞骨架協(xié)同工作。

液晶偏振光顯微鏡是一種將液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術(shù)結(jié)合起來的成像系統(tǒng)，能夠觀測(cè)到具有雙折性特征的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如紡錘體和透明帶。Polscope成像系統(tǒng)無需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，因此能夠評(píng)估卵母細(xì)胞的質(zhì)量與紡錘體、透明帶等的相關(guān)性。在紡錘體卵冷凍研究中，Polscope成像系統(tǒng)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評(píng)估冷凍保護(hù)劑的效果和冷凍速率對(duì)紡錘體的影響。此外，解凍后也可利用Polscope成像系統(tǒng)評(píng)估紡錘體的恢復(fù)情況和穩(wěn)定性，從而篩選出高質(zhì)量的卵母細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)操作。紡錘體微管的正極朝向細(xì)胞兩極，負(fù)極則靠近染色體。北京核移植紡錘體玻璃底培養(yǎng)皿

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。美國(guó)克隆紡錘體觀測(cè)儀

冷凍電鏡技術(shù)（Cryo-EM）近年來在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，也為紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角。通過將生物樣品冷凍至極低溫并在電子顯微鏡下進(jìn)行觀察和成像，冷凍電鏡能夠揭示生物大分子的高分辨率結(jié)構(gòu)，包括紡錘體微管等精細(xì)結(jié)構(gòu)。這一技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)電鏡技術(shù)對(duì)樣品制備的嚴(yán)格要求，還能夠在接近生理狀態(tài)下觀察紡錘體的形態(tài)和功能，為無損觀察紡錘體提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。無損觀察紡錘體技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評(píng)估冷凍保存的效果。通過對(duì)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。美國(guó)克隆紡錘體觀測(cè)儀