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(centralspindle),。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)(spindlemidzone).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(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,。紡錘體在細(xì)胞分裂完成后迅速解體,為細(xì)胞質(zhì)分裂提供空間,。香港輔助生殖紡錘體廠家
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,。上海卵母細(xì)胞紡錘體卵冷凍研究紡錘體微管的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性是其功能的基礎(chǔ),。
近年來,研究者們通過不斷優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度,,發(fā)現(xiàn)某些特定成分的組合能夠減輕冷凍過程中紡錘體的損傷,。例如,紫杉醇等細(xì)胞骨架保護(hù)劑在穩(wěn)定紡錘體微管結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出色,,成為冷凍保存中的重要輔助手段。Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)的應(yīng)用,,使得對(duì)雙折射性紡錘體的動(dòng)態(tài)觀察成為可能,。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化,研究者能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估冷凍效果,,并優(yōu)化冷凍保存條件,。此外,偏光成像技術(shù)還能夠提供紡錘體異常率的量化數(shù)據(jù),,為臨床應(yīng)用提供可靠依據(jù),。
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。紡錘體的異??赡芘c人類衰老和疾病的發(fā)生有關(guān),。
近年來,,隨著成像技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是紡錘體成像技術(shù)的不斷進(jìn)步,,科學(xué)家們得以在高分辨率下觀測細(xì)胞分裂過程,,從而揭示了紡錘體的許多未知特征和機(jī)制,。紡錘體成像技術(shù)的發(fā)展可以追溯到上世紀(jì)末,當(dāng)時(shí)科學(xué)家們開始利用熒光顯微鏡技術(shù)觀測細(xì)胞分裂過程,。然而,,由于傳統(tǒng)熒光顯微鏡的分辨率限制,,紡錘體的精細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化往往難以被清晰捕捉,。為了克服這一難題,,科學(xué)家們開始探索更高分辨率的成像技術(shù),,如電子顯微鏡,、超分辨率顯微鏡等,。然而,,這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨著諸多挑戰(zhàn),,如樣品制備復(fù)雜,、成像速度慢,、對(duì)細(xì)胞活性影響大等。近年來,,隨著成像技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步,,紡錘體成像技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,。特別是超分辨率顯微鏡技術(shù)的出現(xiàn),,如結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡(SIM)、受激輻射損耗顯微鏡(STED)和單分子定位顯微鏡(SMLM)等,,使得科學(xué)家們能夠在納米尺度上觀測紡錘體的精細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化,。紡錘體的形成和功能與細(xì)胞的周期調(diào)控密切相關(guān),。上海卵母細(xì)胞紡錘體卵冷凍研究
研究紡錘體有助于理解細(xì)胞分裂的分子機(jī)制,。香港輔助生殖紡錘體廠家
多極紡錘在有絲分裂時(shí)紡錘體一般有二個(gè)極,。但是在多精入卵的卵細(xì)胞,、腫瘤細(xì)胞、培養(yǎng)的HeLa細(xì)胞,、雜種細(xì)胞等,,隨著條件不同可形成有3、4個(gè)或者更多個(gè)極的紡錘體,。當(dāng)存在多極紡錘體時(shí),,染色體的后期分配便不規(guī)則,,可形成幾個(gè)小核。用低濃度的秋水仙堿等藥物處理也能誘導(dǎo)出同樣的變化,。木賊等特殊的植物體或胚乳細(xì)胞,往往在分裂初期形成多極紡錘體,,及至分裂中期多數(shù)可恢復(fù)為二個(gè)極,。長期以來,科學(xué)家認(rèn)為在哺乳動(dòng)物胚胎的***次細(xì)胞分裂過程中,,只有一個(gè)紡錘體負(fù)責(zé)將胚胎染色體分配到兩個(gè)細(xì)胞中,。但歐洲研究人員利用小鼠開展的**近實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),這個(gè)過程中實(shí)際上有兩個(gè)紡錘體,,分別負(fù)責(zé)來自父親和母親的染色體[2],。雙紡錘體的形成可能部分解釋了為什么哺乳動(dòng)物在早期發(fā)育階段(胚胎*初的幾次細(xì)胞分裂中)會(huì)有非常高的錯(cuò)誤率。如果紡錘體的兩極沒有對(duì)齊和融合,,那么,,受精卵的遺傳物質(zhì)可能會(huì)被拉向3個(gè)或4個(gè)方向,,而不是2個(gè)。而這種錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致?lián)碛卸鄠€(gè)細(xì)胞核的細(xì)胞產(chǎn)生,從而終止胚胎發(fā)育,。雙紡錘體理論的提出提供了一種先前未知的機(jī)制,。接下來需要探討的是雙紡錘體是否在人類中也發(fā)揮相同的作用,。因?yàn)?,這將為研究如何改善人類不育***提供非常有價(jià)值的信息[3]。香港輔助生殖紡錘體廠家