隨著科技的進(jìn)步,,冷凍與解凍技術(shù)也在不斷創(chuàng)新,。例如,玻璃化冷凍技術(shù)因其快速冷凍和解凍的特點(diǎn),,能夠有效減少冷凍過程中的冰晶形成和滲透壓變化對(duì)紡錘體的損傷,。此外,一些研究者還嘗試將微流控技術(shù)應(yīng)用于卵母細(xì)胞的冷凍保存中,以實(shí)現(xiàn)更精確的溫度控制和更均勻的冷凍保護(hù)劑分布,。無損觀察技術(shù)如偏光顯微鏡(Polscope)和冷凍電鏡(Cryo-EM)等的應(yīng)用為MI期紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角,。這些技術(shù)能夠在不破壞卵母細(xì)胞活性的情況下實(shí)時(shí)觀察紡錘體的形態(tài)和變化,從而更準(zhǔn)確地評(píng)估冷凍保存的效果,。紡錘體在細(xì)胞分裂完成后迅速解體,,為細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)周期做準(zhǔn)備。北京卵母細(xì)胞紡錘體改善分級(jí)
亨廷頓病是一種由亨廷頓基因突變引起的神經(jīng)退行性疾病,,其主要病理特征是亨廷頓蛋白的異常聚集,。研究表明,紡錘體功能障礙在亨廷頓病的發(fā)生和發(fā)展中也起著重要作用,。亨廷頓病患者中,,亨廷頓蛋白的異常聚集影響微管的穩(wěn)定性和紡錘體的組裝,導(dǎo)致染色體分離異常和細(xì)胞周期紊亂,。紡錘體功能障礙會(huì)導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定,,增加基因組的不穩(wěn)定性,進(jìn)而影響神經(jīng)元的正常功能和存活,。紡錘體功能障礙會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂,,增加細(xì)胞凋亡的風(fēng)險(xiǎn),加速神經(jīng)元的丟失,。 武漢紡錘體實(shí)時(shí)成像紡錘體卵質(zhì)量評(píng)估紡錘體的形成和功能受到多種信號(hào)分子的調(diào)控,,如生長(zhǎng)因子等。
紡錘體在有絲分裂中發(fā)揮著至關(guān)重要的導(dǎo)航作用,,其主要功能包括: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,。在細(xì)胞分裂中期,染色體在紡錘絲的牽引下,,自動(dòng)在赤道板排列整齊,。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入分裂后期,紡錘體微管收縮,,將染色體牽引至兩極,形成兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體,。這一過程確保了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞,,避免了染色體分離錯(cuò)誤導(dǎo)致的遺傳異常,。決定胞質(zhì)分裂的分裂面:在染色體分裂的同時(shí),,紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極,,而是停弛在紡錘體中間形成紡錘中心體,。紡錘中心體的中心區(qū)域?yàn)閮山M極性相反的微管交疊區(qū),,稱為紡錘中心區(qū),,它決定了接下來的胞質(zhì)分裂面,。胞質(zhì)分裂開始于分裂后期的較晚期,,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)胞由中心顆粒體連接。紡錘體通過精確控制胞質(zhì)分裂面的位置,,確保了細(xì)胞分裂的對(duì)稱性和穩(wěn)定性,。
在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,卵母細(xì)胞冷凍保存技術(shù)作為輔助生殖技術(shù)的重要組成部分,,近年來取得了進(jìn)展,。尤其是針對(duì)成熟卵母細(xì)胞紡錘體的冷凍保存研究,,不僅關(guān)乎女性生育能力的保存,,還涉及到遺傳學(xué)的穩(wěn)定性和安全性,。成熟卵母細(xì)胞,,即處于第二次減數(shù)分裂中期(MII期)的卵母細(xì)胞,,其內(nèi)部包含一個(gè)高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu),。紡錘體由微管組成,,這些微管通過動(dòng)態(tài)變化,將染色體緊密地聯(lián)系在一起,,并確保在細(xì)胞分裂過程中染色體的正確分離。成熟卵母細(xì)胞的紡錘體對(duì)溫度變化和機(jī)械刺激極為敏感,,這使得其冷凍保存過程充滿了挑戰(zhàn)。紡錘體在細(xì)胞分裂中扮演關(guān)鍵角色,確保遺傳物質(zhì)均等分配,。
Oosight影像分析系統(tǒng)采用液晶偏光成像技術(shù),,無需對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行染色,,即可實(shí)時(shí),、清晰、高對(duì)比度地進(jìn)行紡錘體結(jié)構(gòu)和透明帶成像,,對(duì)ICSI,、核移植操作,、卵母細(xì)胞質(zhì)量評(píng)價(jià)等有很好的輔助作用,。
主要應(yīng)用ICSI:在單精胞漿注射過程中定位初級(jí)卵母細(xì)胞,避免卵的破裂損傷,,增強(qiáng)胚胎的發(fā)育潛能,。卵評(píng)估:利用定量的分析數(shù)據(jù)對(duì)卵進(jìn)行分級(jí),改善對(duì)胚胎的選擇,。體外成熟評(píng)估:在未成熟卵催化(IVM)過程判斷成熟期,,判斷依據(jù)采用的是準(zhǔn)確的識(shí)別紡錘體,,而非不準(zhǔn)確的極體,。質(zhì)量控制:利用定量的分析數(shù)據(jù)對(duì)卵進(jìn)行分級(jí),,改善對(duì)胚胎的選擇。
核移植:顯著提高核移植的成功率,。由于在核摘除的過程可以清楚的看到核質(zhì),,使得核移植的成功率增加了80%,并減少了線粒體DNA的摘除,。卵冷凍研究:對(duì)冷凍的初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行解凍前和解凍后的定量分析,,從而判斷卵的發(fā)育力,改善妊娠率,。紡錘體研究:檢測(cè)胚胎中紡錘體的發(fā)育過程,,確定正常和非正常分裂率(只可用于搭配有培養(yǎng)箱的顯微鏡)??梢詫?duì)染色體非正常的或非整倍體的胚胎成像,,從而選擇***的前體做PGD診斷。透明帶研究:測(cè)量卵母細(xì)胞的透明帶,;準(zhǔn)確測(cè)量紡錘體和透明帶中分子排列方向的差別變化,,判斷紡錘體和透明帶是否處于正常狀態(tài) 紡錘體的異常可能導(dǎo)致遺傳信息的丟失或重復(fù),,進(jìn)而引發(fā)遺傳性疾病,。北京卵母細(xì)胞紡錘體改善分級(jí)
紡錘體微管的數(shù)量和分布隨細(xì)胞分裂階段而變化,。北京卵母細(xì)胞紡錘體改善分級(jí)
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,。北京卵母細(xì)胞紡錘體改善分級(jí)