香港輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡

正常情況下，成熟的神經(jīng)元處于G0期，不會(huì)重新進(jìn)入細(xì)胞周期。然而，紡錘體功能障礙會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂，使神經(jīng)元重新進(jìn)入細(xì)胞周期。由于紡錘體功能障礙，神經(jīng)元無法完成正常的細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。細(xì)胞周期重新進(jìn)入是神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)元丟失的一個(gè)重要機(jī)制。紡錘體功能障礙會(huì)影響線粒體的正常運(yùn)輸和分布，導(dǎo)致線粒體功能障礙。線粒體是細(xì)胞的能量工廠，其功能障礙會(huì)導(dǎo)致能量代謝紊亂，進(jìn)一步加劇神經(jīng)元的損傷和死亡。在帕金森病中，線粒體功能障礙是導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元丟失的重要機(jī)制。紡錘體微管的聚合與解聚受到多種酶的調(diào)控。香港輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡

    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。 昆明克隆紡錘體Hoechst染料紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到嚴(yán)格的時(shí)間和空間控制。

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]。

什么是紡錘體？它有多重要？

紡錘體主要由微管蛋白組成，微管蛋白是一種含有α和β亞單位的異二聚體。紡錘體不是一成不變的，常常處于組裝和去組裝的動(dòng)態(tài)變化過程中，一般在細(xì)胞分裂的中、后期，紡錘體結(jié)構(gòu)較為典型。紡錘體主要有兩個(gè)作用：其一，排列與分配染色體；其二，決定細(xì)胞胞質(zhì)分裂的分裂面。紡錘體的完整性決定了染色體分裂過程在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體就像一位聰明的大力士的雙手，在細(xì)胞分裂過程中，能精細(xì)的將等位染色體平均拉向細(xì)胞的兩極，確保分裂后的2個(gè)子細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等。但是，如果這個(gè)大力士多了一只或幾只手，染色體的分配將紊亂，導(dǎo)致非整倍體。紡錘體損傷的增加多見于高齡婦女，或接觸某些化學(xué)物質(zhì)的卵母細(xì)胞。

在細(xì)胞分裂過程中，紡錘體對卵母細(xì)胞染色體的平衡、運(yùn)動(dòng)、分配、和極體的排出非常關(guān)鍵。卵母細(xì)胞成熟過程中的兩次減數(shù)分裂形成兩次紡錘體，卵母細(xì)胞受精、雌雄原核融合后又會(huì)形成有絲分裂紡錘體。 紡錘體在細(xì)胞分裂中的精確調(diào)控是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)。

    神經(jīng)退行性疾病是一類以神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙和死亡為主要特征的疾病，包括阿爾茨海默?。ˋlzheimer'sdisease,AD）、帕金森?。≒arkinson'sdisease,PD）、亨廷頓?。℉untington'sdisease,HD）等。近年來，研究表明紡錘體功能障礙在神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用。阿爾茨海默病是最常見的神經(jīng)退行性疾病之一，其主要病理特征是淀粉樣蛋白（Aβ）沉積和tau蛋白過度磷酸化形成的神經(jīng)纖維纏結(jié)。研究表明，紡錘體功能障礙在阿爾茨海默病的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用。 紡錘體的微管在細(xì)胞分裂后期會(huì)斷裂并重新組裝，形成新的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。上海成熟卵母細(xì)胞紡錘體改善分級

紡錘體微管與染色體之間的相互作用是細(xì)胞分裂的重點(diǎn)事件。香港輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡

通過抑制細(xì)胞周期重新進(jìn)入，可以減少神經(jīng)元的細(xì)胞凋亡，保護(hù)神經(jīng)元的存活。例如，使用細(xì)胞周期抑制劑（如CDK抑制劑）可以抑制細(xì)胞周期重新進(jìn)入，減少神經(jīng)元的細(xì)胞凋亡。此外，通過促進(jìn)神經(jīng)元的細(xì)胞周期退出，也可以減少神經(jīng)元的細(xì)胞凋亡。通過改善線粒體功能，可以恢復(fù)能量代謝，保護(hù)神經(jīng)元的存活。例如，使用線粒體功能增強(qiáng)劑（如輔酶Q10）可以改善線粒體功能，恢復(fù)能量代謝。此外，通過減少線粒體的氧化應(yīng)激，也可以改善線粒體功能。香港輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡