紡錘體特殊細胞器紡錘體(SpindleApparatus),形似紡錘,是產生于細胞分裂前初期(Pre-Prophase)到末期(Telophase)的一種特殊細胞器。其主要元件包括微管(Microtubules),附著微管的動力分子分子馬達(Molecularmotors),以及一系列復雜的超分子結構。一般來講,在動物細胞中,中心體是紡錘體的一部分。高等植物細胞的紡錘體不含中心體。而***細胞的紡錘體含紡錘極體(SpindlePoleBody),一般被視為中心體的同源細胞器。紡錘體是由大量微管縱向排列組成的中部寬闊、兩級縮小的如紡錘狀的結構。在細胞分裂中,紡錘體對卵母細胞染色體的運動、平衡、分配以及極體排出都非常重要。卵母細胞紡錘體的異常會導致減數分裂異常,產生非整倍體的卵母細胞或者成熟阻滯的卵母細胞。紡錘體的結構和功能在不同類型的細胞中可能存在差異。香港偏光成像紡錘體
無需染色紡錘體觀察技術能夠實時監測冷凍過程中紡錘體的形態變化,從而準確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態和穩定性,研究者可以優化冷凍保護劑的配方和濃度,以及改進冷凍程序,減少冷凍損傷,提高解凍后卵母細胞的存活率和發育潛能。解凍后的卵母細胞在無需染色的情況下,可以直接通過Polscope系統進行紡錘體觀察。這一技術能夠迅速評估解凍后卵母細胞的質量,包括紡錘體的形態、位置、穩定性等關鍵指標,為后續的受精和胚胎發育提供重要參考。武漢成熟卵母細胞紡錘體起偏器紡錘體微管的穩定性受到細胞內外多種信號的調節。
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]
紡錘體是卵母細胞在減數分裂過程中形成的一種微管結構,負責精確分離染色體。然而,紡錘體對環境溫度、滲透壓等外部條件極為敏感,在冷凍保存過程中容易發生損傷,導致染色體分離異常,進而影響卵母細胞的發育潛力和受精后的胚胎質量。因此,如何有效監測和評估冷凍過程中紡錘體的變化,成為紡錘體卵冷凍研究的重要課題。紡錘體實時成像技術的出現,為這一問題的解決提供了可能。紡錘體實時成像技術主要利用高分辨率顯微鏡結合熒光標記技術,對卵母細胞內的紡錘體進行實時、動態的觀察和記錄。常用的熒光標記方法包括使用綠色熒光蛋白(GFP)標記微管蛋白,以及利用特定抗體對紡錘體相關蛋白進行染色。通過這些方法,研究者可以清晰地觀察到紡錘體的形態、位置、動態變化等信息,從而準確評估冷凍過程中紡錘體的穩定性和完整性。紡錘體形成的精確性對于維持生物體遺傳穩定性至關重要。
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。紡錘體微管的動態變化受到細胞周期蛋白的調控。香港非侵入式成像紡錘體加熱臺
紡錘體在細胞分裂末期逐漸解體,為細胞質分裂做準備。香港偏光成像紡錘體
近年來,隨著玻璃化冷凍技術的不斷發展,成熟卵母細胞紡錘體的冷凍保存研究取得了進展。研究表明,采用玻璃化冷凍法冷凍保存的成熟卵母細胞,在解凍后其紡錘體和染色體的形態及功能均能得到較好的保持。這主要得益于玻璃化冷凍過程中避免了冰晶形成對細胞的損傷,以及冷凍保護劑對細胞的有效保護。然而,值得注意的是,盡管玻璃化冷凍法在提高解凍存活率和妊娠成功率方面取得了成效,但仍存在一些問題。例如,冷凍過程中紡錘體的微管結構可能受到低溫的影響而發生解聚,導致染色體分離異常。此外,冷凍保護劑的毒性也可能對卵母細胞造成一定的損傷。為了克服這些問題,研究者們進行了大量的實驗和優化工作。例如,通過改進冷凍保護劑的配方和濃度,降低其對細胞的毒性;通過優化冷凍速率和程序,減少冷凍過程中對細胞的機械損傷;以及通過篩選和評估不同冷凍載體和保存時間對卵母細胞冷凍效果的影響,尋找好的冷凍保存條件。香港偏光成像紡錘體