冷凍電鏡技術(shù)（Cryo-EM）近年來(lái)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(guò)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(wú)損觀察紡錘體提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。無(wú)損觀察紡錘體技術(shù)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,，從而準(zhǔn)確評(píng)估冷凍保存的效果,。通過(guò)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,。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(guó)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(lái)，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(guò)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(duì)外部環(huán)境極為敏感，容易受到冷凍過(guò)程中溫度波動(dòng),、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(guó)無(wú)需染色紡錘體加熱臺(tái)紡錘體微管的動(dòng)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(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,。

胞質(zhì)膜

      在動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞分裂結(jié)束時(shí),，母細(xì)胞在一個(gè)被稱為“胞質(zhì)分裂”的過(guò)程中分裂成兩個(gè)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(gè)宏觀結(jié)構(gòu)的機(jī)制一直不清楚,。Mark Petronczki及其同事提供了一個(gè)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(gè)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(gè)聯(lián)系環(huán)節(jié)確?！鞍|(zhì)分裂”過(guò)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(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)“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(guò)程中與細(xì)胞骨架協(xié)同工作。

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

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

紡錘體觀測(cè)新技術(shù)提升“試管嬰兒”胚胎受精率

什么是紡錘體觀測(cè)儀？

      紡錘體觀測(cè)儀是利用光線經(jīng)過(guò)雙折射性的物體時(shí)產(chǎn)生的光程差,，對(duì)卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)行動(dòng)態(tài)及無(wú)創(chuàng)觀察的顯微觀測(cè)系統(tǒng)。

紡錘體觀測(cè)儀主要有什么用處,？

       紡錘體觀測(cè)儀主要用于ICSI注射時(shí)紡錘**置觀測(cè),，避免ICSI注射時(shí)對(duì)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(guò)定位***極**置于6點(diǎn)或12點(diǎn)方向,，在垂直于***極體的3點(diǎn)鐘方向注入精子。但事實(shí)上,，紡錘體的位置不是固定不變的,，***極體不能精細(xì)預(yù)測(cè)所有卵母細(xì)胞紡錘體的位置，約39%的紡錘體并不能通過(guò)***極體預(yù)測(cè),。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(shí)對(duì)紡錘體進(jìn)行觀察,，對(duì)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(bào)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(cè)儀還可以對(duì)一代受精后的卵母細(xì)胞受精情況進(jìn)行評(píng)估,，選擇未受精的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI***,。 美國(guó)克隆紡錘體透明帶