上海非侵入式成像紡錘體透明帶

紡錘體生成

      在含中心體的細(xì)胞中，紡錘體的生成開始于細(xì)胞分裂前初期 - 即在細(xì)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(dāng)細(xì)胞核膜分解后，染色體和星狀體發(fā)生一系列復(fù)雜的互動反應(yīng)。**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(xì)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(xì)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(xì)胞的大致幾何中心，其后的胞質(zhì)分裂也會受嚴(yán)重影響。紡錘體 [1]

       在不含中心體的細(xì)胞中，紡錘體的生成是由染色體本身主導(dǎo)的。此過程由一小分子量的GTP連接蛋白（Ran GTPase）控制。細(xì)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(yuǎn)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。 紡錘體在細(xì)胞分裂后期通過微管切割機(jī)制實現(xiàn)染色體分離。上海非侵入式成像紡錘體透明帶

無需染色紡錘體觀察技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，以及改進(jìn)冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能。解凍后的卵母細(xì)胞在無需染色的情況下，可以直接通過Polscope系統(tǒng)進(jìn)行紡錘體觀察。這一技術(shù)能夠迅速評估解凍后卵母細(xì)胞的質(zhì)量，包括紡錘體的形態(tài)、位置、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，為后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育提供重要參考。卵母細(xì)胞紡錘體透明帶紡錘體形態(tài)的變化反映了細(xì)胞分裂的不同階段。

對卵子進(jìn)行評估：胚胎學(xué)家指出：有紡錘體出現(xiàn)的卵母細(xì)胞有較高的受精率和胚胎發(fā)育率，也就是說紡錘體的存在與否，可以用來評價卵母細(xì)胞胞漿的成熟度。因此胚胎學(xué)家有三次通過紡錘體對我們的卵子進(jìn)行評估的機(jī)會：  (1)胚胎學(xué)家可以利用偏振光顯微鏡對卵子的紡錘體進(jìn)行觀察，通過定量分析數(shù)據(jù)對卵子進(jìn)行分級，挑選出正常分裂的卵子，也就是出現(xiàn)紡錘體的卵子，進(jìn)而提高試管嬰兒的受精率。  (2)胚胎學(xué)家還可以通過紡錘體來確定體外培養(yǎng)成熟卵子(IVM)的成熟期，進(jìn)而為體外成熟卵子進(jìn)行評估，***提高試管嬰兒的受精率和胚胎發(fā)育率。  (3)由于紡錘體對環(huán)境溫度的改變非常敏感。溫度降至25℃時，只需要10分鐘的時間，就會紡錘體造成不可逆的損傷。所以冷凍復(fù)蘇過程中溫度改變很有可能對卵母細(xì)胞紡錘體和染色體造成損傷。因此胚胎學(xué)家可以應(yīng)用紡錘體成像幫助選擇復(fù)蘇后具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，進(jìn)而可以提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率。

綜上所述，通過***細(xì)胞的紡錘體成像技術(shù)可以避免輔助生殖技術(shù)對卵母細(xì)胞紡錘體的損傷，有助于選擇具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，有利于提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率，利用更科學(xué)的方式，將讓求子路的終點不再那么遙遠(yuǎn)。

紡錘體，顧名思義，其形狀類似于紡織用的紡錘，是在細(xì)胞分裂前初期到末期形成的一種特殊細(xì)胞器。它的主要元件包括微管、附著微管的動力分子分子馬達(dá)，以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)。微管是紡錘體的基礎(chǔ)骨架，由αβ-微管蛋白二聚體組成，這些微管相互交錯，形成紡錘狀結(jié)構(gòu)，將染色體緊密地聯(lián)系在一起。在動物細(xì)胞中，紡錘體的形成和組裝通常由中心體引導(dǎo)和控制。中心體是一個位于細(xì)胞質(zhì)中的復(fù)合體，由兩個中心粒嵌套在被稱為pericentriolarmaterial（PCM）的區(qū)域內(nèi)組成。PCM富含微管相關(guān)蛋白和其他蛋白質(zhì)，如谷氨酸脫羧酶等微管主要蛋白，這些蛋白質(zhì)共同協(xié)作，確保紡錘體的正確組裝和穩(wěn)定。相比之下，高等植物細(xì)胞的紡錘體并不包含中心體，而是由細(xì)胞極板附近的微管組織形成。紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性保證了染色體分離的準(zhǔn)確性。

無需染色紡錘體觀察技術(shù)已逐步應(yīng)用于臨床輔助生殖技術(shù)中。通過該技術(shù)，醫(yī)生可以在不破壞卵母細(xì)胞活性的情況下，評估其質(zhì)量并選擇合適的卵母細(xì)胞進(jìn)行受精和胚胎移植，從而提高妊娠率和胚胎質(zhì)量。無需對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，保留了細(xì)胞的活性與完整性。能夠?qū)崟r監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍效果。能夠?qū)崟r監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍效果。Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)的操作和維護(hù)需要較高的專業(yè)知識和技能。紡錘體的形態(tài)變化復(fù)雜多樣，需要豐富的經(jīng)驗和專業(yè)知識進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀和結(jié)果分析。紡錘體微管的動態(tài)不穩(wěn)定性是其功能的基礎(chǔ)。香港紡錘體卵冷凍研究

紡錘體微管的動態(tài)變化是細(xì)胞對外界刺激響應(yīng)的一部分。上海非侵入式成像紡錘體透明帶

紡錘體觀測儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用

我們知道，成熟的卵母細(xì)胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時間的推移，卵子的紡錘體會將染色單體拉向兩極，進(jìn)而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時，雌雄原核會出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對于那些沒有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時間窗，發(fā)現(xiàn)沒有受精時再去補(bǔ)救ICSI，往往錯過了卵子的比較好受精時間，因為沒有受精的卵子會在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們在加精后的4-6小時，通過觀察第二極體的排出來初步判斷是否受精，**的增加了那些受精障礙患者的受精率，也避免了卵子的老化。

當(dāng)然，偶爾也會出現(xiàn)錯誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報道對IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救，實驗組用紡錘體觀測儀觀察并統(tǒng)計紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個紡錘體，17.3%含有兩個紡錘體，并對含有一個紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對照組并未用紡錘體觀測儀觀察紡錘體，只對未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。 上海非侵入式成像紡錘體透明帶