哺乳動物卵母細胞的紡錘體由微管組成，這些微管結構精細且高度動態(tài)，對溫度、滲透壓和機械力等外界因素極為敏感。在冷凍過程中，紡錘體容易因冰晶形成、滲透壓變化或機械損傷而遭到破壞，導致染色體分離異常，進而影響卵母細胞的發(fā)育潛力和受精后的胚胎質量。選擇合適的冷凍保護劑是減少紡錘體損傷的關鍵。然而，不同濃度的冷凍保護劑對紡錘體的影響各異，且不同哺乳動物種類之間也存在差異。因此，需要通過大量實驗來優(yōu)化冷凍保護劑的配方，以大限度地保護紡錘體的完整性。紡錘體形態(tài)的變化反映了細胞分裂的不同階段。香港核移植紡錘體揭示卵母細胞關鍵結構
紡錘體，顧名思義，其形狀類似于紡織用的紡錘，是在細胞分裂前初期到末期形成的一種特殊細胞器。它的主要元件包括微管、附著微管的動力分子分子馬達，以及一系列復雜的超分子結構。微管是紡錘體的基礎骨架，由αβ-微管蛋白二聚體組成，這些微管相互交錯，形成紡錘狀結構，將染色體緊密地聯(lián)系在一起。在動物細胞中，紡錘體的形成和組裝通常由中心體引導和控制。中心體是一個位于細胞質中的復合體，由兩個中心粒嵌套在被稱為pericentriolarmaterial（PCM）的區(qū)域內組成。PCM富含微管相關蛋白和其他蛋白質，如谷氨酸脫羧酶等微管主要蛋白，這些蛋白質共同協(xié)作，確保紡錘體的正確組裝和穩(wěn)定。相比之下，高等植物細胞的紡錘體并不包含中心體，而是由細胞極板附近的微管組織形成。上海雙折射性紡錘體卵質量評估紡錘體微管的動態(tài)變化是細胞對外界刺激響應的一部分。
核移植，又稱體細胞核移植，是一種將體細胞的細胞核移入去核卵母細胞中的技術。這一技術的關鍵在于確保移植后的細胞核能夠在卵母細胞內重新編程，恢復全能性，并引導后續(xù)的胚胎發(fā)育。自1996年克隆羊“多莉”誕生以來，核移植技術便引起了全球范圍內的關注與研究熱潮。紡錘體是卵母細胞在減數(shù)分裂過程中形成的關鍵結構，負責精確分離染色體，確保遺傳信息的正確傳遞。然而，紡錘體對外部環(huán)境極為敏感，容易受到冷凍過程中溫度波動、滲透壓變化及冷凍保護劑毒性等因素的影響而發(fā)生損傷。因此，紡錘體卵冷凍技術的成功與否，直接關系到核移植后胚胎的發(fā)育潛力和質量。
無需染色紡錘體觀察技術已逐步應用于臨床輔助生殖技術中。通過該技術，醫(yī)生可以在不破壞卵母細胞活性的情況下，評估其質量并選擇合適的卵母細胞進行受精和胚胎移植，從而提高妊娠率和胚胎質量。無需對卵母細胞進行固定和染色處理，保留了細胞的活性與完整性。能夠實時監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍效果。能夠實時監(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)的操作和維護需要較高的專業(yè)知識和技能。紡錘體的形態(tài)變化復雜多樣，需要豐富的經驗和專業(yè)知識進行數(shù)據(jù)解讀和結果分析。紡錘體形成缺陷是多種遺傳疾病的共同特征。
如何觀察紡錘體呢？
在普通光學顯微鏡下，人類卵母細胞是半透明的，無法對紡錘體的結構進行觀察和分析。傳統(tǒng)方法是用一種特異的DNA熒光染料對卵母細胞染色，在紫外光下可顯示紡錘體，這種免疫熒光方法對卵母細胞有損傷，不能應用于臨床。為了更好的觀測紡錘體，美國海洋生物學實驗室的R．Oldenbourg等利用紡錘體的雙折射特性，開發(fā)出偏振光顯微鏡。現(xiàn)今，偏振光顯微鏡已經發(fā)展成為一種無創(chuàng)性的觀察和分析紡錘體動態(tài)結構的顯微觀測系統(tǒng)，我們也叫它紡錘體觀測儀。它不僅能對雙折射性紡錘體信號的有無進行定性分析，還能對信號的強弱進行定量分析。 紡錘體在細胞分裂后期通過微管切割機制實現(xiàn)染色體分離。雙折射性紡錘體
紡錘體在細胞分裂完成后迅速解體，為細胞進入下一個周期做準備。香港核移植紡錘體揭示卵母細胞關鍵結構
構成紡錘體的是紡錘絲還是星射線
人教版《生物·必修1·分子與細胞》第6章在講述有絲分裂時，關于動物細胞和植物細胞紡錘體形成的區(qū)別是這樣描述的：植物細胞是從細胞的兩極發(fā)出紡錘絲，形成一個梭形的紡錘體。而動物細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·遺傳與進化》第2章以哺乳動物精子形成過程為例講述減數(shù)分裂過程時，又用了“紡錘絲”這一表述。同一套教材，前后表述不一致，讓教師的教學和學生的學習都產生了困惑?！凹忓N絲”一詞的由來是因為紡錘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，且不論動物細胞還是植物細胞都用“紡錘絲”。不管是紡錘絲還是星射線，都是教材編寫者為了學生更好地理解和學習“紡錘體微管”這一名詞。 香港核移植紡錘體揭示卵母細胞關鍵結構
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