核移植，又稱體細(xì)胞核移植，是一種將體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中的技術(shù)。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于確保移植后的細(xì)胞核能夠在卵母細(xì)胞內(nèi)重新編程，恢復(fù)全能性，并引導(dǎo)后續(xù)的胚胎發(fā)育。自1996年克隆羊“多莉”誕生以來(lái)，核移植技術(shù)便引起了全球范圍內(nèi)的關(guān)注與研究熱潮。紡錘體是卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中形成的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)精確分離染色體，確保遺傳信息的正確傳遞。然而，紡錘體對(duì)外部環(huán)境極為敏感，容易受到冷凍過(guò)程中溫度波動(dòng)、滲透壓變化及冷凍保護(hù)劑毒性等因素的影響而發(fā)生損傷。因此，紡錘體卵冷凍技術(shù)的成功與否，直接關(guān)系到核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質(zhì)量。紡錘體微管與染色體上的動(dòng)粒結(jié)合，形成穩(wěn)定的連接。昆明Hamilton Thorne紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

紡錘體觀測(cè)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(huì)穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時(shí)間的推移，卵子的紡錘體會(huì)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(shí)，雌雄原核會(huì)出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對(duì)于那些沒(méi)有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時(shí)間窗，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有受精時(shí)再去補(bǔ)救ICSI，往往錯(cuò)過(guò)了卵子的比較好受精時(shí)間，因?yàn)闆](méi)有受精的卵子會(huì)在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們?cè)诩泳蟮?-6小時(shí)，通過(guò)觀察第二極體的排出來(lái)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(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)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(shí)驗(yàn)組用紡錘體觀測(cè)儀觀察并統(tǒng)計(jì)紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個(gè)紡錘體，17.3%含有兩個(gè)紡錘體，并對(duì)含有一個(gè)紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對(duì)照組并未用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體，只對(duì)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(cè)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。 深圳雙折射性紡錘體卵冷凍研究紡錘體在細(xì)胞分裂過(guò)程中經(jīng)歷明顯的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化。

紡錘體

      特殊細(xì)胞器

      紡錘體(Spindle Apparatus)，形似紡錘，是產(chǎn)生于細(xì)胞分裂前初期(Pre-Prophase)到末期(Telophase)的一種特殊細(xì)胞器。其主要元件包括微管(Microtubules)，附著微管的動(dòng)力分子分子馬達(dá)(Molecular motors),以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)。一般來(lái)講，在動(dòng)物細(xì)胞中，中心體是紡錘體的一部分。高等植物細(xì)胞的紡錘體不含中心體。而***細(xì)胞的紡錘體含紡錘極體(Spindle Pole Body)，一般被視為中心體的同源細(xì)胞器。

       紡錘體是由大量微管縱向排列組成的中部寬闊、兩級(jí)縮小的如紡錘狀的結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞分裂中，紡錘體對(duì)卵母細(xì)胞染 色體的運(yùn)動(dòng)、平衡、分配以及極體排出都非常重要。卵母細(xì)胞紡錘體的異常會(huì)導(dǎo)致減數(shù)分裂異常，產(chǎn)生非整倍體的卵母細(xì)胞或者成熟阻滯的卵母細(xì)胞。

核移植和紡錘體卵冷凍都是高度精細(xì)的技術(shù)操作，需要嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件和豐富的操作經(jīng)驗(yàn)。任何微小的失誤都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或胚胎發(fā)育異常。因此，提高技術(shù)操作的精細(xì)度和成功率，是核移植紡錘體卵冷凍研究的重要方向。近年來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入，核移植紡錘體卵冷凍研究取得了進(jìn)展。研究者們通過(guò)優(yōu)化冷凍保護(hù)劑配方、改進(jìn)冷凍解凍方法、加強(qiáng)紡錘體穩(wěn)定性保護(hù)等手段，有效提高了核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質(zhì)量。例如，有研究者采用低濃度的冷凍保護(hù)劑配方，結(jié)合快速冷凍和解凍技術(shù)，降低了紡錘體在冷凍過(guò)程中的損傷程度。同時(shí)，他們還利用顯微操作技術(shù)精確地將體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞的特定位置，提高了重新編程的成功率。這些研究成果為核移植紡錘體卵冷凍技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。紡錘體在細(xì)胞分裂完成后迅速解體，為細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)周期做準(zhǔn)備。

如何觀察紡錘體呢？

在普通光學(xué)顯微鏡下，人類卵母細(xì)胞是半透明的，無(wú)法對(duì)紡錘體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析。傳統(tǒng)方法是用一種特異的DNA熒光染料對(duì)卵母細(xì)胞染色，在紫外光下可顯示紡錘體，這種免疫熒光方法對(duì)卵母細(xì)胞有損傷，不能應(yīng)用于臨床。為了更好的觀測(cè)紡錘體，美國(guó)海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的R．Oldenbourg等利用紡錘體的雙折射特性，開發(fā)出偏振光顯微鏡?，F(xiàn)今，偏振光顯微鏡已經(jīng)發(fā)展成為一種無(wú)創(chuàng)性的觀察和分析紡錘體動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的顯微觀測(cè)系統(tǒng)，我們也叫它紡錘體觀測(cè)儀。它不僅能對(duì)雙折射性紡錘體信號(hào)的有無(wú)進(jìn)行定性分析，還能對(duì)信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行定量分析。 研究紡錘體有助于理解細(xì)胞分裂的分子機(jī)制。上?？寺〖忓N體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

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。昆明Hamilton Thorne紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

染色體

      當(dāng)細(xì)胞從間期進(jìn)入有絲分裂期，間期細(xì)胞微管網(wǎng)絡(luò)解聚為游離的αβ-微管蛋白二聚體，再重組成紡錘體，介導(dǎo)染色體的運(yùn)動(dòng)；分裂末期紡錘體微管解聚，又重組形成細(xì)胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)。

      可分為：動(dòng)粒微管：連接染色體動(dòng)粒于兩極的微管。

      極間微管：從兩極發(fā)出，在紡錘體中部赤道區(qū)相互交錯(cuò)的微管。

      星體微管：中心體周圍呈輻射分布的微管。

      染色體的運(yùn)動(dòng)依賴紡錘體微管的組裝和去組裝。在這一過(guò)程中動(dòng)粒微管與動(dòng)粒之間的滑動(dòng)主要是依靠結(jié)合在動(dòng)粒部位的驅(qū)動(dòng)蛋白和動(dòng)力蛋白沿微管的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成。極微管在紡錘體中部交錯(cuò)，有些分布在極微管之間特殊的雙極馬達(dá)蛋白，其中2個(gè)馬達(dá)蛋白沿一條微管運(yùn)動(dòng)，另2個(gè)馬達(dá)結(jié)構(gòu)域沿另一條微管運(yùn)動(dòng)。由于2條微管分別來(lái)自二極，故極性相反。當(dāng)雙極驅(qū)動(dòng)蛋白四聚體沿微管向正極運(yùn)動(dòng)時(shí)，紡錘體二極間距離延長(zhǎng)。反之紡錘體距離縮短。 昆明Hamilton Thorne紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

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