昆明無損觀察紡錘體Hoechst染料

紡錘體觀測新技術提升“試管嬰兒”胚胎受精率

什么是紡錘體觀測儀？

      紡錘體觀測儀是利用光線經(jīng)過雙折射性的物體時產(chǎn)生的光程差，對卵母細胞內(nèi)的紡錘體進行動態(tài)及無創(chuàng)觀察的顯微觀測系統(tǒng)。

紡錘體觀測儀主要有什么用處？

       紡錘體觀測儀主要用于ICSI注射時紡錘**置觀測，避免ICSI注射時對卵子的紡錘體損傷。

       目前的ICSI注射方法是：假定成熟的MII卵母細胞的紡錘體靠近***極體，通過定位***極**置于6點或12點方向，在垂直于***極體的3點鐘方向注入精子。但事實上，紡錘體的位置不是固定不變的，***極體不能精細預測所有卵母細胞紡錘體的位置，約39%的紡錘體并不能通過***極體預測。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致卵母細胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時對紡錘體進行觀察，對于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，有大量文獻報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？

      紡錘體觀測儀還可以對一代受精后的卵母細胞受精情況進行評估，選擇未受精的卵母細胞進行補救ICSI***。 紡錘體微管的正極朝向細胞兩極，負極則靠近染色體。昆明無損觀察紡錘體Hoechst染料

光學相干斷層成像是一種基于低相干光干涉原理的成像技術，具有高分辨率、非侵入性和實時成像等特點。在紡錘體卵冷凍研究中，OCT技術可用于觀察卵母細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細微變化，包括紡錘體的形態(tài)和位置。雖然目前OCT技術在紡錘體成像方面的應用還較為有限，但隨著技術的不斷發(fā)展和完善，相信未來OCT將在紡錘體卵冷凍研究中發(fā)揮更加重要的作用。雖然MRI和超聲波成像在生殖醫(yī)學中主要用于軟組織的成像，如子宮、卵巢等病變檢測，但它們在紡錘體卵冷凍研究中的應用也值得探討。隨著技術的不斷進步，高分辨率MRI和超聲波成像技術可能會實現(xiàn)對卵母細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的更精細觀察。武漢克隆紡錘體Oosight Meta紡錘體在細胞分裂中的精確調(diào)控是生物體發(fā)育的基礎。

紡錘體生成

      在含中心體的細胞中，紡錘體的生成開始于細胞分裂前初期 - 即在細胞核膜分解(Nuclear Envelope Breakdown, NEB)之前。初期的結(jié)構(gòu)為兩個**的以中心體為核的星狀體(asters)。當細胞核膜分解后，染色體和星狀體發(fā)生一系列復雜的互動反應。**終結(jié)果為所有的染色體在紡錘體的**(赤道板,)排列整齊，每兩條染色體有一個著絲點，每一個著絲點被一束極性相同的微管（通常稱為紡錘絲）附著。此時細胞處于分裂中期，紡錘體生成完畢。實驗證明，中心體在這個過程中的作用不是必需的。動物細胞在中心體被激光搗毀后仍舊能夠筑構(gòu)紡錘體，但其位置通常不在細胞的大致幾何中心，其后的胞質(zhì)分裂也會受嚴重影響。紡錘體 [1]

       在不含中心體的細胞中，紡錘體的生成是由染色體本身主導的。此過程由一小分子量的GTP連接蛋白（Ran GTPase）控制。細胞核分解后，紡錘絲由染色體周圍生成。其后這些紡錘絲會在動力分子與為微管動力的合作影響下自動排列為極性相反大致數(shù)目相同的兩組。每組的極性相對于一組著絲點。同時在微管遠端的動力蛋白 dynein 會將這些微管束集中到一點，形成紡錘極區(qū)(Spindle Polar Zone)。與此同時，染色體會自動在赤道板排列整齊。紡錘體生成完畢。

在有絲分裂過程中，紡錘體的形成和功能是高度協(xié)調(diào)的。從前期到中期，紡錘體逐漸成熟，染色體被精確排列在細胞的中間區(qū)域。到了后期和末期，紡錘體開始分解，將染色體拉向細胞的兩極，并完成胞質(zhì)分裂。這一過程中，紡錘體的微管通過縮短和伸長來協(xié)調(diào)染色體的移動和定位，確保遺傳信息的準確傳遞。雖然無絲分裂過程中不形成明顯的紡錘體結(jié)構(gòu)，但紡錘體的相關成分（如微管和動力蛋白）仍在細胞分裂中發(fā)揮作用。例如，在質(zhì)體分裂中，紡錘體成分同樣起到了精確定位和運動染色體的作用。在減數(shù)分裂過程中，紡錘體的形成和功能更加復雜。以人卵母細胞為例，其紡錘體在減數(shù)分裂過程中會經(jīng)歷一段較長時間的“多極紡錘體”階段，而后才形成雙極狀紡錘體。這一過程需要多種關鍵蛋白（如HAUS6、KIF11和KIF18A）的參與和調(diào)控。紡錘體的正確組裝和雙極化對于保證卵母細胞的正常發(fā)育和受精至關重要。紡錘體微管網(wǎng)絡的形成和維持需要消耗大量能量。

紡錘體是如何形成的(1)

紡錘體是動植物細胞分裂期形成的與染色體正常分離直接相關的分裂器，紡錘體的裝配在有絲分裂的前期完成。動物細胞紡錘體由星體微管、極間微管、動粒微管及其結(jié)合蛋白構(gòu)成，因含有星體微管故稱有星紡錘體。無中心體的動物細胞和植物細胞也能形成紡錘體，因不含有星體微管而稱之為無星紡錘體。微管是由α、β微管蛋白異源二聚體及少量微管結(jié)合蛋白聚合而成的亞穩(wěn)定動態(tài)結(jié)構(gòu)。動物細胞的中心體由一對相互垂直的圓筒狀中心粒及中心體基質(zhì)構(gòu)成。它是紡錘體微管向外生長的**，又稱微管組織中心。在有絲分裂前間期的S期初期，中心體開始復制倍增，在G2期結(jié)束時完成。在細胞分裂期前期，間期復制倍增的兩個中心體分離，每一個中心體形成放射狀排列的微管，稱為星體，每個中心體是它自身星體的**。在有絲分裂細胞周期的分裂期，微管通過持續(xù)增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基來實現(xiàn)微管的聚合和解聚，微管始終處于生長和縮短的更替中。在分裂前期，紡錘體微管由游離的微管蛋白組裝而成，介導染色體的運動；分裂末期，紡錘體微管解聚，又組裝形成細胞質(zhì)微管網(wǎng)絡。紡錘體微管包括動粒微管、極間微管和星體微管. 紡錘體微管的動態(tài)變化是細胞對外界刺激響應的一部分。非侵入式成像紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

顯微鏡下的紡錘體，如同精密的分子機器，引導染色體分離。昆明無損觀察紡錘體Hoechst染料

在紡錘體卵冷凍過程中，利用紡錘體實時成像技術可以實時監(jiān)測紡錘體的變化。通過觀察冷凍過程中紡錘體的形態(tài)、位置及動態(tài)變化，研究者可以判斷冷凍保護劑的效果、冷凍速率等因素對紡錘體的影響，從而優(yōu)化冷凍方案，減少紡錘體損傷。解凍后，利用紡錘體實時成像技術可以對卵母細胞內(nèi)的紡錘體進行再次評估。通過比較解凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以判斷冷凍過程對紡錘體的損傷程度，并篩選出紡錘體形態(tài)完好的卵母細胞進行后續(xù)操作，提高受精率和胚胎發(fā)育質(zhì)量。昆明無損觀察紡錘體Hoechst染料

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