上海無(wú)需染色紡錘體胚胎發(fā)育

紡錘體觀測(cè)新技術(shù)提升“試管嬰兒”胚胎受精率什么是紡錘體觀測(cè)儀？紡錘體觀測(cè)儀是利用光線經(jīng)過(guò)雙折射性的物體時(shí)產(chǎn)生的光程差，對(duì)卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)行動(dòng)態(tài)及無(wú)創(chuàng)觀察的顯微觀測(cè)系統(tǒng)。紡錘體觀測(cè)儀主要有什么用處？紡錘體觀測(cè)儀主要用于ICSI注射時(shí)紡錘**置觀測(cè)，避免ICSI注射時(shí)對(duì)卵子的紡錘體損傷。目前的ICSI注射方法是：假定成熟的MII卵母細(xì)胞的紡錘體靠近***極體，通過(guò)定位***極**置于6點(diǎn)或12點(diǎn)方向，在垂直于***極體的3點(diǎn)鐘方向注入精子。但事實(shí)上，紡錘體的位置不是固定不變的，***極體不能精細(xì)預(yù)測(cè)所有卵母細(xì)胞紡錘體的位置，約39%的紡錘體并不能通過(guò)***極體預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)的ICSI注射很可能損壞紡錘體，若紡錘體損傷很可能導(dǎo)致卵母細(xì)胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時(shí)對(duì)紡錘體進(jìn)行觀察，對(duì)于ICSI操作和受精結(jié)局都有非常重要的意義，可以顯著提高ICSI受精率，有大量文獻(xiàn)報(bào)道正常受精率在觀察到紡錘體的卵子中***高于未觀察到紡錘體的卵子（83.3%VS77.2%）。紡錘體儀還有什么作用？紡錘體觀測(cè)儀還可以對(duì)一代受精后的卵母細(xì)胞受精情況進(jìn)行評(píng)估，選擇未受精的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI***。紡錘體是細(xì)胞分裂過(guò)程中形成的復(fù)雜細(xì)胞器，主要由微管和中心體構(gòu)成。上海無(wú)需染色紡錘體胚胎發(fā)育

紡錘體觀測(cè)儀使ICSI更加安全可靠在進(jìn)行單精子卵胞漿內(nèi)注射（ICSI）授精時(shí)，**初人們觀察人體內(nèi)成熟的卵母細(xì)胞時(shí)，通常認(rèn)為，卵母細(xì)胞紡錘**于***極體附近，故傳統(tǒng)的ICSI操作是轉(zhuǎn)動(dòng)卵母細(xì)胞使其***極**于6點(diǎn)或12點(diǎn)處，然后在3點(diǎn)處注入精子。但是，在大量使用紡錘體觀測(cè)儀后發(fā)現(xiàn)，***極體并不能很好地預(yù)測(cè)紡錘體的位置。一項(xiàng)研究提示，在ICSI后，用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體與***極體的夾角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小于30°這組卵母細(xì)胞的正常受精率更高。極體在卵周隙中的移動(dòng)，或者紡錘體在胞質(zhì)中的易位都使兩者的位置關(guān)系發(fā)生改變，普通光學(xué)顯微鏡下ICSI穿刺部位的選擇，可能會(huì)損傷紡錘體和(或)造成染色體的異常。通過(guò)紡錘體觀測(cè)儀，可以精確地對(duì)卵母細(xì)胞中紡錘體的位置進(jìn)行定位，從而避免在ICSI過(guò)程中損傷紡錘體，使ICSI更加安全可靠。有文獻(xiàn)報(bào)道，在進(jìn)行ICSI時(shí)，觀察到“雙折射紡錘體”的成熟卵母細(xì)胞的受精率和質(zhì)量胚胎率***高于未觀察到雙折射紡錘體組。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，有些卵母細(xì)胞在普通光學(xué)顯微鏡下看到是正常的，但在紡錘體觀測(cè)儀這個(gè)“照妖鏡”下，就能顯出原形，表現(xiàn)為有***極體、但缺乏雙折射的紡錘體，這類(lèi)卵母細(xì)胞ICSI后的受精率和妊娠率極低。上海無(wú)需染色紡錘體胚胎發(fā)育紡錘體在細(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。

在有絲分裂過(guò)程中，紡錘體的形成和功能是高度協(xié)調(diào)的。從前期到中期，紡錘體逐漸成熟，染色體被精確排列在細(xì)胞的中間區(qū)域。到了后期和末期，紡錘體開(kāi)始分解，將染色體拉向細(xì)胞的兩極，并完成胞質(zhì)分裂。這一過(guò)程中，紡錘體的微管通過(guò)縮短和伸長(zhǎng)來(lái)協(xié)調(diào)染色體的移動(dòng)和定位，確保遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。雖然無(wú)絲分裂過(guò)程中不形成明顯的紡錘體結(jié)構(gòu)，但紡錘體的相關(guān)成分（如微管和動(dòng)力蛋白）仍在細(xì)胞分裂中發(fā)揮作用。例如，在質(zhì)體分裂中，紡錘體成分同樣起到了精確定位和運(yùn)動(dòng)染色體的作用。在減數(shù)分裂過(guò)程中，紡錘體的形成和功能更加復(fù)雜。以人卵母細(xì)胞為例，其紡錘體在減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷一段較長(zhǎng)時(shí)間的“多極紡錘體”階段，而后才形成雙極狀紡錘體。這一過(guò)程需要多種關(guān)鍵蛋白（如HAUS6、KIF11和KIF18A）的參與和調(diào)控。紡錘體的正確組裝和雙極化對(duì)于保證卵母細(xì)胞的正常發(fā)育和受精至關(guān)重要。

多極紡錘在有絲分裂時(shí)紡錘體一般有二個(gè)極。但是在多精入卵的卵細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、培養(yǎng)的HeLa細(xì)胞、雜種細(xì)胞等，隨著條件不同可形成有3、4個(gè)或者更多個(gè)極的紡錘體。當(dāng)存在多極紡錘體時(shí)，染色體的后期分配便不規(guī)則，可形成幾個(gè)小核。用低濃度的秋水仙堿等藥物處理也能誘導(dǎo)出同樣的變化。木賊等特殊的植物體或胚乳細(xì)胞，往往在分裂初期形成多極紡錘體，及至分裂中期多數(shù)可恢復(fù)為二個(gè)極。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家認(rèn)為在哺乳動(dòng)物胚胎的***次細(xì)胞分裂過(guò)程中，只有一個(gè)紡錘體負(fù)責(zé)將胚胎染色體分配到兩個(gè)細(xì)胞中。但歐洲研究人員利用小鼠開(kāi)展的**近實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程中實(shí)際上有兩個(gè)紡錘體，分別負(fù)責(zé)來(lái)自父親和母親的染色體[2]。雙紡錘體的形成可能部分解釋了為什么哺乳動(dòng)物在早期發(fā)育階段（胚胎*初的幾次細(xì)胞分裂中）會(huì)有非常高的錯(cuò)誤率。如果紡錘體的兩極沒(méi)有對(duì)齊和融合，那么，受精卵的遺傳物質(zhì)可能會(huì)被拉向3個(gè)或4個(gè)方向，而不是2個(gè)。而這種錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致?lián)碛卸鄠€(gè)細(xì)胞核的細(xì)胞產(chǎn)生，從而終止胚胎發(fā)育。雙紡錘體理論的提出提供了一種先前未知的機(jī)制。接下來(lái)需要探討的是雙紡錘體是否在人類(lèi)中也發(fā)揮相同的作用。因?yàn)椋@將為研究如何改善人類(lèi)不育***提供非常有價(jià)值的信息[3]。紡錘體的一端連接著染色體，另一端則錨定在細(xì)胞兩極。

為了減少冷凍過(guò)程中紡錘體的損傷，研究者們嘗試在冷凍液及解凍液中添加細(xì)胞骨架保護(hù)劑，如紫杉醇（Taxol）。紫杉醇能夠穩(wěn)定微管結(jié)構(gòu)，防止其在低溫下解聚。通過(guò)偏光成像技術(shù)，研究者可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)紫杉醇對(duì)紡錘體的保護(hù)效果，評(píng)估其在冷凍保存過(guò)程中的作用機(jī)制。此外，還可以進(jìn)一步觀察解凍后卵母細(xì)胞的發(fā)育潛能，為臨床應(yīng)用提供可靠依據(jù)。無(wú)需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，保持細(xì)胞的活性與完整性。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)紡錘體的形態(tài)變化，評(píng)估冷凍效果。能夠捕捉到細(xì)微的紡錘體形態(tài)變化，提高評(píng)估的準(zhǔn)確性。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。香港無(wú)需染色紡錘體

紡錘體在細(xì)胞分裂中扮演關(guān)鍵角色，確保遺傳物質(zhì)均等分配。上海無(wú)需染色紡錘體胚胎發(fā)育

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。上海無(wú)需染色紡錘體胚胎發(fā)育