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有力的技術(shù)支持。無損觀察紡錘體技術(shù)能夠?qū)崟r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。紡錘體在細(xì)胞分裂中的精確調(diào)控是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)。美國克隆紡錘體透明帶

核移植，又稱體細(xì)胞核移植，是一種將體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中的技術(shù)。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于確保移植后的細(xì)胞核能夠在卵母細(xì)胞內(nèi)重新編程，恢復(fù)全能性，并引導(dǎo)后續(xù)的胚胎發(fā)育。自1996年克隆羊“多莉”誕生以來，核移植技術(shù)便引起了全球范圍內(nèi)的關(guān)注與研究熱潮。紡錘體是卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中形成的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)精確分離染色體，確保遺傳信息的正確傳遞。然而，紡錘體對外部環(huán)境極為敏感，容易受到冷凍過程中溫度波動、滲透壓變化及冷凍保護(hù)劑毒性等因素的影響而發(fā)生損傷。因此，紡錘體卵冷凍技術(shù)的成功與否，直接關(guān)系到核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質(zhì)量。美國無需染色紡錘體加熱臺紡錘體微管的動態(tài)不穩(wěn)定性是其功能的基礎(chǔ)。

紡錘體功能分解

      在細(xì)胞分裂中，其主要作用有兩個部分。其一為排列與分裂染色體。紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。紡錘體的正常生成是染色體排列的必要條件。紡錘體生成完畢后一般會有5-20分鐘的延遲，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點都附著正確。此后細(xì)胞進(jìn)入分裂后期，染色體分裂為兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。同樣，紡錘體的完整性決定這個分裂過程在時間和空間上的準(zhǔn)確性。

      紡錘體另一功能為決定胞質(zhì)分裂的分裂面。染色體分裂的同時，紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極，而停弛在紡錘體**， 形成紡錘**體(central spindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱為紡錘**區(qū)(spindle midzone).此**區(qū)就是接下來的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開始于分裂后期的較晚期。胞質(zhì)分裂一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時，此期間兩個子細(xì)胞由中心顆粒體(midbody)連接。 一般認(rèn)為紡錘體的分解發(fā)生在細(xì)胞分裂末期。

胞質(zhì)膜

      在動物細(xì)胞的細(xì)胞分裂結(jié)束時，母細(xì)胞在一個被稱為“胞質(zhì)分裂”的過程中分裂成兩個子細(xì)胞和分區(qū)隔離的染色體。有絲分裂紡錘體控制胞質(zhì)膜上的“胞質(zhì)分裂”事件，但連接這兩個宏觀結(jié)構(gòu)的機制一直不清楚。Mark Petronczki及其同事提供了一個結(jié)構(gòu)和功能分析結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)**紡錘體蛋白（紡錘體中間區(qū)域和中間體中的一個蛋白復(fù)合物）是有絲分裂紡錘體與胞質(zhì)膜間所缺失的聯(lián)系環(huán)節(jié)，這個聯(lián)系環(huán)節(jié)確保“胞質(zhì)分裂”過程的***結(jié)果。本文作者還發(fā)現(xiàn)，**紡錘體蛋白的MgcRac***亞單元中的一個區(qū)域為一個“系繩”，它連接到胞質(zhì)膜中的磷酸肌醇脂質(zhì)上。 [4] 紡錘體在細(xì)胞分裂過程中與細(xì)胞骨架協(xié)同工作。

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。紡錘體在細(xì)胞分裂中的穩(wěn)定性對于細(xì)胞存活至關(guān)重要。非侵入式成像紡錘體加熱臺

紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化揭示了細(xì)胞分裂過程中分子層面的奧秘。美國克隆紡錘體透明帶

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(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)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(xì)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(xì)預(yù)測所有卵母細(xì)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(xì)胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時對紡錘體進(jìn)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(xiàn)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(xì)胞受精情況進(jìn)行評估，選擇未受精的卵母細(xì)胞進(jìn)行補救ICSI***。 美國克隆紡錘體透明帶