美國(guó)非侵入式成像紡錘體提高冷凍保存效率

    近年來(lái)，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(cè)細(xì)胞分裂過(guò)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(kāi)始利用熒光顯微鏡技術(shù)觀測(cè)細(xì)胞分裂過(guò)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(kāi)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(duì)細(xì)胞活性影響大等。近年來(lái)，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(cè)紡錘體的精細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化。 紡錘體在細(xì)胞分裂中的精確調(diào)控是生物體維持遺傳穩(wěn)定性的關(guān)鍵。美國(guó)非侵入式成像紡錘體提高冷凍保存效率

    細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域，紡錘體作為有絲分裂過(guò)程中的主要結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它不僅確保了染色體的精確分離，還決定了胞質(zhì)分裂的分裂面，從而保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞和細(xì)胞增殖的準(zhǔn)確性。紡錘體是一種在細(xì)胞分裂前期形成的臨時(shí)性細(xì)胞器，由微管、微管結(jié)合蛋白以及多種調(diào)節(jié)蛋白組成。微管是紡錘體的主干，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，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)和縮短的特性。在動(dòng)物細(xì)胞中，紡錘體由星體微管、極間微管和動(dòng)粒微管構(gòu)成，這些微管在中心體的引導(dǎo)下，從兩極向中心區(qū)域延伸，形成一個(gè)類似紡錘的形狀。而在植物細(xì)胞中，紡錘體則是由細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲直接構(gòu)成，不含有星體微管，因此被稱為無(wú)星紡錘體。 香港ICSI紡錘體液晶偏光補(bǔ)償器紡錘體的異?？赡芘c人類衰老和疾病的發(fā)生有關(guān)。

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(wú)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。

紡錘體是如何形成的（2）動(dòng)粒微管連接染色體動(dòng)粒與位于兩極的中心體。在有絲分裂前期，一旦核被膜解聚，由相反兩個(gè)方向的中心體伸出的動(dòng)粒微管就會(huì)隨機(jī)地與染色體上的動(dòng)粒結(jié)合而俘獲染色體，微管**終附著在動(dòng)粒上，動(dòng)粒微管把染色體和紡錘體連接在一起。在細(xì)胞分裂期的后期，分開(kāi)后的染色單體被拉向兩極。染色體移動(dòng)由兩個(gè)相互獨(dú)立且同步進(jìn)行的過(guò)程所介導(dǎo)，分別為過(guò)程A和過(guò)程B。在過(guò)程A中，在連接微管和動(dòng)粒的馬達(dá)蛋白的作用下，動(dòng)粒微管解聚縮短，在動(dòng)粒處產(chǎn)生的拉力使染色體移向兩極。極間微管是從一個(gè)中心體伸出的某些微管與從另一個(gè)中心體伸出的微管相互作用，阻止了它們的解聚，從而使微管結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，兩套微管的這種結(jié)合形成了有絲分裂紡錘體的基本框架，具有典型的兩極形態(tài)，產(chǎn)生這些微管的兩個(gè)中心體稱為紡錘極，這些相互作用的微管被稱為極間微管。在有絲分裂后期過(guò)程B中，極間微管的伸長(zhǎng)和相互間的滑行使紡錘極向兩極方向移動(dòng)。星體微管從中心體向周圍呈輻射狀分布，在有絲分裂后期過(guò)程B中，每一紡錘極上向外伸展的星體微管發(fā)出向外的力，拉動(dòng)兩個(gè)紡錘極向兩極方向移動(dòng)。紡錘體的形成需要多種蛋白質(zhì)的參與，包括微管相關(guān)蛋白和中心體蛋白等。

哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞的紡錘體由微管組成，這些微管結(jié)構(gòu)精細(xì)且高度動(dòng)態(tài)，對(duì)溫度、滲透壓和機(jī)械力等外界因素極為敏感。在冷凍過(guò)程中，紡錘體容易因冰晶形成、滲透壓變化或機(jī)械損傷而遭到破壞，導(dǎo)致染色體分離異常，進(jìn)而影響卵母細(xì)胞的發(fā)育潛力和受精后的胚胎質(zhì)量。選擇合適的冷凍保護(hù)劑是減少紡錘體損傷的關(guān)鍵。然而，不同濃度的冷凍保護(hù)劑對(duì)紡錘體的影響各異，且不同哺乳動(dòng)物種類之間也存在差異。因此，需要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方，以大限度地保護(hù)紡錘體的完整性。紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性確保了細(xì)胞分裂的精確性和高效性。香港MII期紡錘體卵質(zhì)量評(píng)估

紡錘體的研究有助于揭示細(xì)胞分裂過(guò)程中的錯(cuò)誤修復(fù)機(jī)制。美國(guó)非侵入式成像紡錘體提高冷凍保存效率

對(duì)卵子進(jìn)行評(píng)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(shuō)紡錘體的存在與否，可以用來(lái)評(píng)價(jià)卵母細(xì)胞胞漿的成熟度。因此胚胎學(xué)家有三次通過(guò)紡錘體對(duì)我們的卵子進(jìn)行評(píng)估的機(jī)會(huì)：(1)胚胎學(xué)家可以利用偏振光顯微鏡對(duì)卵子的紡錘體進(jìn)行觀察，通過(guò)定量分析數(shù)據(jù)對(duì)卵子進(jìn)行分級(jí)，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(guò)紡錘體來(lái)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(píng)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(duì)環(huán)境溫度的改變非常敏感。溫度降至25℃時(shí)，只需要10分鐘的時(shí)間，就會(huì)紡錘體造成不可逆的損傷。所以冷凍復(fù)蘇過(guò)程中溫度改變很有可能對(duì)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(guò)***細(xì)胞的紡錘體成像技術(shù)可以避免輔助生殖技術(shù)對(duì)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(diǎn)不再那么遙遠(yuǎn)。美國(guó)非侵入式成像紡錘體提高冷凍保存效率