紡錘體功能分解在細(xì)胞分裂中，其主要作用有兩個(gè)部分。其一為排列與分裂染色體。紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。紡錘體的正常生成是染色體排列的必要條件。紡錘體生成完畢后一般會(huì)有5-20分鐘的延遲，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點(diǎn)上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點(diǎn)都附著正確。此后細(xì)胞進(jìn)入分裂后期，染色體分裂為兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。同樣，紡錘體的完整性決定這個(gè)分裂過程在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體另一功能為決定胞質(zhì)分裂的分裂面。染色體分裂的同時(shí)，紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極，而停弛在紡錘體**，形成紡錘**體(centralspindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱為紡錘**區(qū)(spindlemidzone).此**區(qū)就是接下來(lái)的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開始于分裂后期的較晚期。胞質(zhì)分裂一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時(shí)，此期間兩個(gè)子細(xì)胞由中心顆粒體(midbody)連接。一般認(rèn)為紡錘體的分解發(fā)生在細(xì)胞分裂末期。紡錘體微管與染色體之間的相互作用是細(xì)胞分裂的重點(diǎn)事件。美國(guó)Hamilton Thorne紡錘體改善分級(jí)

冷凍電鏡技術(shù)（Cryo-EM）近年來(lái)在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，也為紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角。通過將生物樣品冷凍至極低溫并在電子顯微鏡下進(jìn)行觀察和成像，冷凍電鏡能夠揭示生物大分子的高分辨率結(jié)構(gòu)，包括紡錘體微管等精細(xì)結(jié)構(gòu)。這一技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)電鏡技術(shù)對(duì)樣品制備的嚴(yán)格要求，還能夠在接近生理狀態(tài)下觀察紡錘體的形態(tài)和功能，為無(wú)損觀察紡錘體提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。無(wú)損觀察紡錘體技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評(píng)估冷凍保存的效果。通過對(duì)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。香港哺乳動(dòng)物紡錘體Oosight Basic紡錘體的形成和功能受到多種信號(hào)分子的調(diào)控，如生長(zhǎng)因子等。

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)之一，旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而，傳統(tǒng)紡錘體觀察方法往往需要對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，這不僅破壞了細(xì)胞的活性，還限制了對(duì)其發(fā)育潛能的進(jìn)一步評(píng)估。傳統(tǒng)紡錘體觀察方法，如免疫熒光染色技術(shù)，雖然能夠清晰地展示紡錘體的形態(tài)，但其缺點(diǎn)在于需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，這一過程不可避免地會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷，影響后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和臨床應(yīng)用。而Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)則通過利用紡錘體微管結(jié)構(gòu)的雙折射性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)需染色紡錘體的直接觀察。這一技術(shù)創(chuàng)新不僅保留了細(xì)胞的活性與完整性，還提高了觀察的實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性，為卵母細(xì)胞冷凍研究提供了更為準(zhǔn)確和可靠的評(píng)估手段。

紡錘體卵冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)。紡錘體作為卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的主要結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性和形態(tài)直接關(guān)系到卵母細(xì)胞的發(fā)育潛力和受精后的胚胎質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的紡錘體觀測(cè)方法往往需要對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，這不僅破壞了細(xì)胞的活性，還可能引入額外的損傷。因此，非侵入式成像技術(shù)作為一種新興的研究手段，在紡錘體卵冷凍研究中展現(xiàn)出了巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)。非侵入式成像技術(shù)是指在不破壞細(xì)胞完整性和活性的前提下，通過光學(xué)、聲學(xué)、電磁等物理手段對(duì)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的方法。這類技術(shù)避免了傳統(tǒng)方法中細(xì)胞固定和染色帶來(lái)的損傷，能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)地觀察細(xì)胞內(nèi)部的變化，為研究者提供了更加真實(shí)、準(zhǔn)確的細(xì)胞信息。在紡錘體卵冷凍研究中，非侵入式成像技術(shù)能夠直接觀測(cè)到冷凍和解凍過程中紡錘體的形態(tài)和動(dòng)態(tài)變化，為評(píng)估冷凍效果和優(yōu)化冷凍方案提供了有力支持。紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到嚴(yán)格的時(shí)間和空間控制。

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)行的過程所介導(dǎo)，分別為過程A和過程B。在過程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)。紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的共同影響。美國(guó)Hamilton Thorne紡錘體改善分級(jí)

紡錘體的微管通過動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性來(lái)不斷增長(zhǎng)和縮短，從而牽引染色體運(yùn)動(dòng)。美國(guó)Hamilton Thorne紡錘體改善分級(jí)

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(NuclearEnvelopeBreakdown,NEB)之前。初期的結(jié)構(gòu)為兩個(gè)**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(dòng)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?jī)蓷l染色體有一個(gè)著絲點(diǎn)，每一個(gè)著絲點(diǎn)被一束極性相同的微管（通常稱為紡錘絲）附著。此時(shí)細(xì)胞處于分裂中期，紡錘體生成完畢。實(shí)驗(yàn)證明，中心體在這個(gè)過程中的作用不是必需的。動(dòng)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(huì)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（RanGTPase）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(huì)在動(dòng)力分子與為微管動(dòng)力的合作影響下自動(dòng)排列為極性相反大致數(shù)目相同的兩組。每組的極性相對(duì)于一組著絲點(diǎn)。同時(shí)在微管遠(yuǎn)端的動(dòng)力蛋白dynein會(huì)將這些微管束集中到一點(diǎn)，形成紡錘極區(qū)(SpindlePolarZone)。與此同時(shí)，染色體會(huì)自動(dòng)在赤道板排列整齊。紡錘體生成完畢。美國(guó)Hamilton Thorne紡錘體改善分級(jí)