北京無(wú)需染色紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

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% VS 77.2%）。

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***。 紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動(dòng)染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)。北京無(wú)需染色紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

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(guò)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(central spindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱(chēng)為紡錘**區(qū)(spindle midzone).此**區(qū)就是接下來(lái)的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開(kāi)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。 昆明紡錘體實(shí)時(shí)成像紡錘體卵冷凍研究紡錘體微管的數(shù)量和分布隨細(xì)胞分裂階段而變化。

什么是紡錘體？它有多重要？

紡錘體主要由微管蛋白組成，微管蛋白是一種含有α和β亞單位的異二聚體。紡錘體不是一成不變的，常常處于組裝和去組裝的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中，一般在細(xì)胞分裂的中、后期，紡錘體結(jié)構(gòu)較為典型。紡錘體主要有兩個(gè)作用：其一，排列與分配染色體；其二，決定細(xì)胞胞質(zhì)分裂的分裂面。紡錘體的完整性決定了染色體分裂過(guò)程在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體就像一位聰明的大力士的雙手，在細(xì)胞分裂過(guò)程中，能精細(xì)的將等位染色體平均拉向細(xì)胞的兩極，確保分裂后的2個(gè)子細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等。但是，如果這個(gè)大力士多了一只或幾只手，染色體的分配將紊亂，導(dǎo)致非整倍體。紡錘體損傷的增加多見(jiàn)于高齡婦女，或接觸某些化學(xué)物質(zhì)的卵母細(xì)胞。

在細(xì)胞分裂過(guò)程中，紡錘體對(duì)卵母細(xì)胞染色體的平衡、運(yùn)動(dòng)、分配、和極體的排出非常關(guān)鍵。卵母細(xì)胞成熟過(guò)程中的兩次減數(shù)分裂形成兩次紡錘體，卵母細(xì)胞受精、雌雄原核融合后又會(huì)形成有絲分裂紡錘體。

雙折射性紡錘體卵冷凍研究涉及生殖醫(yī)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。未來(lái)，通過(guò)加強(qiáng)不同學(xué)科之間的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新，有望推動(dòng)該領(lǐng)域取得更多突破性進(jìn)展。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，雙折射性紡錘體卵冷凍技術(shù)有望在更多醫(yī)療機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用和推廣。這將為更多女性提供生育能力保存的機(jī)會(huì)，同時(shí)也為生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力。雙折射性紡錘體卵冷凍研究是一項(xiàng)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)與機(jī)遇的課題。通過(guò)不斷優(yōu)化技術(shù)、深化基礎(chǔ)研究并推動(dòng)臨床應(yīng)用與推廣，我們有理由相信這一領(lǐng)域?qū)⒃谖磥?lái)取得更加輝煌的成就。紡錘體形成缺陷是多種遺傳疾病的共同特征。

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]。 紡錘體在細(xì)胞分裂過(guò)程中與細(xì)胞骨架協(xié)同工作。北京克隆紡錘體改善分級(jí)

紡錘體微管的穩(wěn)定性受到細(xì)胞內(nèi)外多種信號(hào)的調(diào)節(jié)。北京無(wú)需染色紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

胞質(zhì)膜

      在動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞分裂結(jié)束時(shí)，母細(xì)胞在一個(gè)被稱(chēng)為“胞質(zhì)分裂”的過(guò)程中分裂成兩個(gè)子細(xì)胞和分區(qū)隔離的染色體。有絲分裂紡錘體控制胞質(zhì)膜上的“胞質(zhì)分裂”事件，但連接這兩個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)的機(jī)制一直不清楚。Mark Petronczki及其同事提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能分析結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)**紡錘體蛋白（紡錘體中間區(qū)域和中間體中的一個(gè)蛋白復(fù)合物）是有絲分裂紡錘體與胞質(zhì)膜間所缺失的聯(lián)系環(huán)節(jié)，這個(gè)聯(lián)系環(huán)節(jié)確?！鞍|(zhì)分裂”過(guò)程的***結(jié)果。本文作者還發(fā)現(xiàn)，**紡錘體蛋白的MgcRac***亞單元中的一個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)“系繩”，它連接到胞質(zhì)膜中的磷酸肌醇脂質(zhì)上。 [4] 北京無(wú)需染色紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)

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