構成紡錘體的是紡錘絲還是星射線人教版《生物·必修1·分子與細胞》第6章在講述有絲分裂時,關于動物細胞和植物細胞紡錘體形成的區別是這樣描述的:植物細胞是從細胞的兩極發出紡錘絲,形成一個梭形的紡錘體。而動物細胞是在兩極的中心粒周圍發出大量的星射線,兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。而在《生物·必修2·遺傳與進化》第2章以哺乳動物精子形成過程為例講述減數分裂過程時,又用了“紡錘絲”這一表述。同一套教材,前后表述不一致,讓教師的教學和學生的學習都產生了困惑。“紡錘絲”一詞的由來是因為紡錘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,且不論動物細胞還是植物細胞都用“紡錘絲”。不管是紡錘絲還是星射線,都是教材編寫者為了學生更好地理解和學習“紡錘體微管”這一名詞。紡錘體微管與細胞內的其他細胞器存在復雜的相互作用。香港克隆紡錘體兼容大部分顯微鏡
在生殖醫學領域,卵母細胞冷凍保存技術作為輔助生殖技術的重要組成部分,近年來取得了進展。尤其是針對成熟卵母細胞紡錘體的冷凍保存研究,不僅關乎女性生育能力的保存,還涉及到遺傳學的穩定性和安全性。成熟卵母細胞,即處于第二次減數分裂中期(MII期)的卵母細胞,其內部包含一個高度復雜且精細的紡錘體結構。紡錘體由微管組成,這些微管通過動態變化,將染色體緊密地聯系在一起,并確保在細胞分裂過程中染色體的正確分離。成熟卵母細胞的紡錘體對溫度變化和機械刺激極為敏感,這使得其冷凍保存過程充滿了挑戰。上海紡錘體實時成像紡錘體起偏器紡錘體由微管組成,其動態變化調控著細胞分裂的進程。
紡錘體的形成是一個復雜而精細的過程,涉及多種蛋白質的參與和調控。在有絲分裂的前間期,細胞進入S期,中心體開始復制倍增,為接下來的紡錘體形成做準備。進入G2期后,中心體完成復制,并在細胞進入分裂前期時分離,每個中心體各自形成放射狀排列的微管,即星體。這些微管通過持續增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基,實現微管的聚合和解聚,使紡錘體得以形成和維持。微管的組裝和去組裝過程受到多種調節蛋白的精確調控,如蛋白激酶、磷酸酶等。這些調節蛋白能夠影響微管蛋白的聚合和解聚速率,從而控制紡錘體的形態和穩定性。此外,紡錘體的形成還依賴于動粒微管與染色體動粒的結合,這一過程由動粒上的驅動蛋白和動力蛋白介導,確保了染色體能夠被紡錘體正確地捕獲和牽引。
紡錘體成像技術的中心在于提高成像的分辨率和速度,以捕捉紡錘體的精細結構和動態變化。以下是幾種主要的紡錘體成像技術的技術原理:結構光照明顯微鏡(SIM):SIM通過引入已知的空間調制光場,使樣品發出具有特定空間頻率的熒光信號。通過采集多個不同空間頻率的熒光圖像,并利用算法進行重建,SIM可以實現超越傳統熒光顯微鏡分辨率的成像。這種方法不僅提高了成像的分辨率,還保持了較快的成像速度和較好的細胞活性。受激輻射損耗顯微鏡(STED):STED利用一束聚焦的激光束(稱為STED束)來抑制樣品中特定區域的熒光信號。通過精確控制STED束的位置和強度,STED可以實現超越衍射極限的成像分辨率。這種方法特別適用于觀測紡錘體等復雜結構中的精細細節。單分子定位顯微鏡(SMLM):SMLM通過檢測樣品中單個熒光分子的位置來實現高分辨率成像。由于熒光分子的隨機閃爍特性,SMLM可以在時間域上分離不同分子的熒光信號,從而實現對單個分子的精確定位。這種方法不僅提高了成像的分辨率,還提供了對紡錘體中單個微管和蛋白質分子的動態變化的觀測能力。紡錘體的異常可能導致細胞分裂過程中的停滯或凋亡。
卵母細胞的冷凍保存技術一直是研究的熱點之一,特別是針對不同成熟階段的卵母細胞,如MI期卵母細胞的冷凍保存。MI期卵母細胞具有獨特的生物學特性和發育潛能,其紡錘體的穩定性和形態對于后續的受精和胚胎發育至關重要。因此,針對MI期紡錘體卵冷凍的研究不僅具有理論價值,更具有重要的臨床應用前景。MI期卵母細胞的紡錘體由微管組成,這些微管結構精細且脆弱,容易受到冷凍過程中溫度變化和滲透壓變化的影響而發生損傷。紡錘體的損傷不僅會影響卵母細胞的正常發育,還可能導致受精失敗或胚胎發育異常。紡錘體的異常可能與某些遺傳性疾病的發病機制有關。美國克隆紡錘體改善分級
紡錘體微管的排列和穩定性受到細胞骨架的支撐。香港克隆紡錘體兼容大部分顯微鏡
卵母細胞紡錘體對低溫環境極為敏感,冷凍過程中可能發生的冰晶形成、溶液濃縮等物理化學變化均會對紡錘體造成損傷,導致其形態異常、穩定性下降。在冷凍和解凍過程中,紡錘體微管可能發生解聚和重聚,這一過程不僅影響紡錘體的形態,還可能破壞其內部結構和功能,進而影響卵母細胞的發育潛能。為了減輕冷凍損傷,研究者們嘗試在冷凍液中添加細胞骨架保護劑,如紫杉醇等。然而,保護劑的選擇、濃度及作用機制仍需進一步研究和優化。香港克隆紡錘體兼容大部分顯微鏡