在生殖醫學領域,卵母細胞的冷凍保存技術一直是研究的熱點之一。尤其是針對卵母細胞內部高度復雜且精細的紡錘體結構,其冷凍過程中的穩定性與完整性直接關系到解凍后卵母細胞的存活率及發育潛能。紡錘體作為卵母細胞內部的關鍵結構,由微管等高分子物質有序排列而成,具有雙折射性。這種特性使得紡錘體在偏振光下能夠呈現出獨特的形態和特征,從而被Polscope等偏振光顯微鏡捕捉并觀察。雙折射性紡錘體的形態、穩定性和完整性對于卵母細胞的正常減數分裂及胚胎發育至關重要。紡錘體在細胞分裂過程中與細胞骨架協同工作。昆明偏光成像紡錘體
多極紡錘在有絲分裂時紡錘體一般有二個極。但是在多精入卵的卵細胞、腫瘤細胞、培養的HeLa細胞、雜種細胞等,隨著條件不同可形成有3、4個或者更多個極的紡錘體。當存在多極紡錘體時,染色體的后期分配便不規則,可形成幾個小核。用低濃度的秋水仙堿等藥物處理也能誘導出同樣的變化。木賊等特殊的植物體或胚乳細胞,往往在分裂初期形成多極紡錘體,及至分裂中期多數可恢復為二個極。長期以來,科學家認為在哺乳動物胚胎的***次細胞分裂過程中,只有一個紡錘體負責將胚胎染色體分配到兩個細胞中。但歐洲研究人員利用小鼠開展的**近實驗觀察發現,這個過程中實際上有兩個紡錘體,分別負責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物在早期發育階段(胚胎*初的幾次細胞分裂中)會有非常高的錯誤率。如果紡錘體的兩極沒有對齊和融合,那么,受精卵的遺傳物質可能會被拉向3個或4個方向,而不是2個。而這種錯誤會導致擁有多個細胞核的細胞產生,從而終止胚胎發育。雙紡錘體理論的提出提供了一種先前未知的機制。接下來需要探討的是雙紡錘體是否在人類中也發揮相同的作用。因為,這將為研究如何改善人類不育***提供非常有價值的信息[3]。深圳紡錘體實時成像紡錘體揭示卵母細胞關鍵結構紡錘體微管的動態變化是細胞分裂周期的重要標志。
Oosight影像分析系統采用液晶偏光成像技術,無需對卵母細胞進行染色,即可實時、清晰、高對比度地進行紡錘體結構和透明帶成像,對ICSI、核移植操作、卵母細胞質量評價等有很好的輔助作用。主要應用ICSI:在單精胞漿注射過程中定位初級卵母細胞,避免卵的破裂損傷,增強胚胎的發育潛能。卵評估:利用定量的分析數據對卵進行分級,改善對胚胎的選擇。體外成熟評估:在未成熟卵催化(IVM)過程判斷成熟期,判斷依據采用的是準確的識別紡錘體,而非不準確的極體。質量控制:利用定量的分析數據對卵進行分級,改善對胚胎的選擇。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,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:對冷凍的初級卵母細胞進行解凍前和解凍后的定量分析,從而判斷卵的發育力,改善妊娠率。紡錘體研究:檢測胚胎中紡錘體的發育過程,確定正常和非正常分裂率(只可用于搭配有培養箱的顯微鏡)。可以對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:測量卵母細胞的透明帶;準確測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
核移植,又稱體細胞核移植,是一種將體細胞的細胞核移入去核卵母細胞中的技術。這一技術的關鍵在于確保移植后的細胞核能夠在卵母細胞內重新編程,恢復全能性,并引導后續的胚胎發育。自1996年克隆羊“多莉”誕生以來,核移植技術便引起了全球范圍內的關注與研究熱潮。紡錘體是卵母細胞在減數分裂過程中形成的關鍵結構,負責精確分離染色體,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劑毒性等因素的影響而發生損傷。因此,紡錘體卵冷凍技術的成功與否,直接關系到核移植后胚胎的發育潛力和質量。紡錘體的功能異常可能導致細胞分裂錯誤,引發遺傳疾病。
正常情況下,成熟的神經元處于G0期,不會重新進入細胞周期。然而,紡錘體功能障礙會導致細胞周期紊亂,使神經元重新進入細胞周期。由于紡錘體功能障礙,神經元無法完成正常的細胞分裂,導致細胞凋亡。細胞周期重新進入是神經退行性疾病中神經元丟失的一個重要機制。紡錘體功能障礙會影響線粒體的正常運輸和分布,導致線粒體功能障礙。線粒體是細胞的能量工廠,其功能障礙會導致能量代謝紊亂,進一步加劇神經元的損傷和死亡。在帕金森病中,線粒體功能障礙是導致多巴胺能神經元丟失的重要機制。紡錘體形成缺陷是多種遺傳疾病的共同特征。偏光成像紡錘體卵細胞評價
紡錘體的研究對于理解遺傳信息的傳遞和維持具有重要意義。昆明偏光成像紡錘體
胞質膜在動物細胞的細胞分裂結束時,母細胞在一個被稱為“胞質分裂”的過程中分裂成兩個子細胞和分區隔離的染色體。有絲分裂紡錘體控制胞質膜上的“胞質分裂”事件,但連接這兩個宏觀結構的機制一直不清楚。MarkPetronczki及其同事提供了一個結構和功能分析結果,他們發現**紡錘體蛋白(紡錘體中間區域和中間體中的一個蛋白復合物)是有絲分裂紡錘體與胞質膜間所缺失的聯系環節,這個聯系環節確保“胞質分裂”過程的***結果。本文作者還發現,**紡錘體蛋白的MgcRac***亞單元中的一個區域為一個“系繩”,它連接到胞質膜中的磷酸肌醇脂質上。[4]昆明偏光成像紡錘體