深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

構(gòu)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(xì)胞》第6章在講述有絲分裂時(shí)，關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞紡錘體形成的區(qū)別是這樣描述的：植物細(xì)胞是從細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲，形成一個(gè)梭形的紡錘體。而動(dòng)物細(xì)胞是在兩極的中心粒周圍發(fā)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(jìn)化》第2章以哺乳動(dòng)物精子形成過程為例講述減數(shù)分裂過程時(shí)，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(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都產(chǎn)生了困惑?！凹忓N絲”一詞的由來是因?yàn)榧忓N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(dòng)物細(xì)胞還是植物細(xì)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(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)“紡錘體微管”這一名詞。紡錘體的異?？赡軐?dǎo)致遺傳信息的丟失或重復(fù)，進(jìn)而引發(fā)遺傳性疾病。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

液晶偏振光顯微鏡是一種將液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術(shù)結(jié)合起來的成像系統(tǒng)，能夠觀測(cè)到具有雙折性特征的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如紡錘體和透明帶。Polscope成像系統(tǒng)無需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，因此能夠評(píng)估卵母細(xì)胞的質(zhì)量與紡錘體、透明帶等的相關(guān)性。在紡錘體卵冷凍研究中，Polscope成像系統(tǒng)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評(píng)估冷凍保護(hù)劑的效果和冷凍速率對(duì)紡錘體的影響。此外，解凍后也可利用Polscope成像系統(tǒng)評(píng)估紡錘體的恢復(fù)情況和穩(wěn)定性，從而篩選出高質(zhì)量的卵母細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)操作。深圳卵母細(xì)胞紡錘體改善分級(jí)紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動(dòng)染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)。

在核移植過程中，紡錘體的穩(wěn)定性是首要考慮的問題。冷凍和解凍過程中的溫度變化和冷凍保護(hù)劑的毒性都可能對(duì)紡錘體造成損傷，導(dǎo)致染色體分離異常，進(jìn)而影響胚胎發(fā)育。因此，如何在冷凍過程中保持紡錘體的穩(wěn)定性，是核移植紡錘體卵冷凍研究面臨的重要挑戰(zhàn)。體細(xì)胞核在移入去核卵母細(xì)胞后，需要經(jīng)歷復(fù)雜的重新編程過程，以獲得全能性。然而，這一過程受到多種因素的調(diào)控，包括表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)等。在冷凍過程中，這些調(diào)控機(jī)制可能受到干擾，導(dǎo)致重新編程失敗或異常，從而影響胚胎發(fā)育。

紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。在有絲分裂前期，中心體被復(fù)制形成兩個(gè)中心體，并逐漸分離，形成兩個(gè)紡錘體。紡錘體的微管從中心體發(fā)出，與染色體上的著絲粒（kinetochore）結(jié)合。著絲粒是一組復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以與微管的末端結(jié)合。當(dāng)纖維束的微管末端與著絲粒結(jié)合時(shí)，纖維束開始縮短，將染色體拉向兩端，實(shí)現(xiàn)染色體的精確分離。這一過程不僅確保了每個(gè)新細(xì)胞都能獲得正確數(shù)量的染色體，還保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。紡錘體的一端連接著染色體，另一端則錨定在細(xì)胞兩極。

Oosight影像分析系統(tǒng)采用液晶偏光成像技術(shù)，無需對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行染色，即可實(shí)時(shí)、清晰、高對(duì)比度地進(jìn)行紡錘體結(jié)構(gòu)和透明帶成像，對(duì)ICSI、核移植操作、卵母細(xì)胞質(zhì)量評(píng)價(jià)等有很好的輔助作用。主要應(yīng)用ICSI：在單精胞漿注射過程中定位初級(jí)卵母細(xì)胞，避免卵的破裂損傷，增強(qiáng)胚胎的發(fā)育潛能。卵評(píng)估：利用定量的分析數(shù)據(jù)對(duì)卵進(jìn)行分級(jí)，改善對(duì)胚胎的選擇。體外成熟評(píng)估：在未成熟卵催化（IVM）過程判斷成熟期，判斷依據(jù)采用的是準(zhǔn)確的識(shí)別紡錘體，而非不準(zhǔn)確的極體。質(zhì)量控制：利用定量的分析數(shù)據(jù)對(duì)卵進(jìn)行分級(jí)，改善對(duì)胚胎的選擇。核移植：顯著提高核移植的成功率。由于在核摘除的過程可以清楚的看到核質(zhì)，使得核移植的成功率增加了80%，并減少了線粒體DNA的摘除。卵冷凍研究：對(duì)冷凍的初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行解凍前和解凍后的定量分析，從而判斷卵的發(fā)育力，改善妊娠率。紡錘體研究：檢測(cè)胚胎中紡錘體的發(fā)育過程，確定正常和非正常分裂率（只可用于搭配有培養(yǎng)箱的顯微鏡）?？梢詫?duì)染色體非正常的或非整倍體的胚胎成像，從而選擇***的前體做PGD診斷。透明帶研究：測(cè)量卵母細(xì)胞的透明帶；準(zhǔn)確測(cè)量紡錘體和透明帶中分子排列方向的差別變化，判斷紡錘體和透明帶是否處于正常狀態(tài)紡錘體在細(xì)胞分裂后期通過收縮力推動(dòng)染色體分離。上海成熟卵母細(xì)胞紡錘體Oosight Basic

顯微鏡下的紡錘體，如同精密的分子機(jī)器，引導(dǎo)染色體分離。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

在有絲分裂中，紡錘體負(fù)責(zé)將姐妹染色單體分離并牽引至細(xì)胞兩極，形成兩個(gè)遺傳物質(zhì)完全相同的子細(xì)胞。而在減數(shù)分裂中，紡錘體則負(fù)責(zé)將同源染色體分離并牽引至細(xì)胞兩極，形成四個(gè)遺傳物質(zhì)相似的子細(xì)胞。這一過程實(shí)現(xiàn)了遺傳信息的重組和配子的形成。其次，在有絲分裂中，紡錘體的形成和分裂過程相對(duì)簡(jiǎn)單，主要依賴于中心體的復(fù)制和分離以及微管的動(dòng)態(tài)生長和縮短。而在減數(shù)分裂中，紡錘體的形成和分裂過程則更加復(fù)雜。在減數(shù)分裂Ⅰ的前期，同源染色體需要發(fā)生配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交換和交叉等過程，這些過程都依賴于紡錘體的微管網(wǎng)絡(luò)。此外，在減數(shù)分裂Ⅱ中，姐妹染色單體的分離也需要紡錘體的牽引和定位。此外紡錘體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的形態(tài)和大小也存在差異。在有絲分裂中，紡錘體通常呈現(xiàn)出較為規(guī)則的紡錘形狀，而在減數(shù)分裂中，紡錘體的形態(tài)則更加多樣化，可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀或分叉的形態(tài)。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)