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(lái)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,，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,。香港Hamilton Thorne紡錘體Oosight Meta

紡錘體功能分解

      在細(xì)胞分裂中,，其主要作用有兩個(gè)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(huì)有5-20分鐘的延遲,，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點(diǎn)上微管束的極性,，以及決定是否所有的著絲點(diǎn)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(gè)分裂過(guò)程在時(shí)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(shí)，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(lái)的胞質(zhì)分裂面,。胞質(zhì)分裂開(kāi)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(shí),，此期間兩個(gè)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。 昆明MII期紡錘體胚胎發(fā)育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,。

隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)損觀察技術(shù)將不斷得到優(yōu)化和創(chuàng)新,。未來(lái)有望開(kāi)發(fā)出更加便捷,、高效、低成本的成像設(shè)備,，進(jìn)一步降低設(shè)備成本并提高操作簡(jiǎn)便性,。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化成像算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù),，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紡錘體形態(tài)變化的更精細(xì),、更準(zhǔn)確的評(píng)估。無(wú)損觀察紡錘體卵冷凍研究涉及生殖醫(yī)學(xué),、細(xì)胞生物學(xué),、材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,。未來(lái)通過(guò)加強(qiáng)不同學(xué)科之間的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新，可以推動(dòng)該領(lǐng)域取得更多突破性進(jìn)展,。例如,，結(jié)合分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究成果，可以進(jìn)一步揭示紡錘體在卵母細(xì)胞發(fā)育和受精過(guò)程中的作用機(jī)制,。

無(wú)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(guò)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(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，從而提高妊娠率和胚胎質(zhì)量,。無(wú)需對(duì)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(cè)冷凍過(guò)程中紡錘體的形態(tài)變化,，評(píng)估冷凍效果,。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)冷凍過(guò)程中紡錘體的形態(tài)變化，評(píng)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,。紡錘體形成和功能的調(diào)控涉及多個(gè)信號(hào)通路,。

冷凍與解凍過(guò)程中涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，包括溫度控制,、時(shí)間控制,、冷凍保護(hù)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(duì)紡錘體的不良影響,。近年來(lái),，研究者們通過(guò)不斷嘗試和優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方，取得了進(jìn)展,。例如,，甘油、二甲基亞砜（DMSO）等滲透性保護(hù)劑被用于哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞的冷凍保存中,，它們能夠迅速降低細(xì)胞內(nèi)水分含量,，減少冰晶形成。同時(shí),，一些非滲透性保護(hù)劑如蔗糖,、海藻糖等也被發(fā)現(xiàn)對(duì)紡錘體具有一定的保護(hù)作用,。在有絲分裂中，紡錘體形成并維持著染色體的穩(wěn)定性,。北京非侵入式成像紡錘體加熱臺(tái)

紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到嚴(yán)格的時(shí)間和空間控制,。香港Hamilton Thorne紡錘體Oosight Meta

解凍后的卵母細(xì)胞在無(wú)損觀察技術(shù)的支持下，可以直接進(jìn)行紡錘體觀察,，無(wú)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(wú)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(guò)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)。香港Hamilton Thorne紡錘體Oosight Meta