2025-06-16 16:29:15
在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,卵母細(xì)胞冷凍保存技術(shù)作為輔助生殖技術(shù)的重要組成部分,近年來(lái)取得了進(jìn)展。尤其是針對(duì)成熟卵母細(xì)胞紡錘體的冷凍保存研究,不僅關(guān)乎女性生育能力的保存,還涉及到遺傳學(xué)的穩(wěn)定性和**性。成熟卵母細(xì)胞,即處于第二次減數(shù)**中期(MII期)的卵母細(xì)胞,其內(nèi)部包含一個(gè)高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu)。紡錘體由微管組成,這些微管通過(guò)動(dòng)態(tài)變化,將染色體緊密地聯(lián)系在一起,并確保在細(xì)胞**過(guò)程中染色體的正確分離。成熟卵母細(xì)胞的紡錘體對(duì)溫度變化和機(jī)械刺激極為敏感,這使得其冷凍保存過(guò)程充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。紡錘體的微管在細(xì)胞**過(guò)程中具有自我修復(fù)和再生的能力。上海輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡
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。北京ICSI紡錘體卵質(zhì)量評(píng)估紡錘體由微管組成,其動(dòng)態(tài)變化調(diào)控著細(xì)胞**的進(jìn)程。
紡錘體,顧名思義,其形狀類(lèi)似于紡織用的紡錘,是在細(xì)胞**前初期到末期形成的一種特殊細(xì)胞器。它的主要元件包括微管、附著微管的動(dòng)力分子分子馬達(dá),以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)。微管是紡錘體的基礎(chǔ)骨架,由αβ-微管蛋白二聚體組成,這些微管相互交錯(cuò),形成紡錘狀結(jié)構(gòu),將染色體緊密地聯(lián)系在一起。在動(dòng)物細(xì)胞中,紡錘體的形成和組裝通常由中心體引導(dǎo)和控制。中心體是一個(gè)位于細(xì)胞質(zhì)中的復(fù)合體,由兩個(gè)中心粒嵌套在被稱(chēng)為pericentriolarmaterial(PCM)的區(qū)域內(nèi)組成。PCM富含微管相關(guān)蛋白和其他蛋白質(zhì),如谷氨酸脫羧酶等微管主要蛋白,這些蛋白質(zhì)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(xì)胞的紡錘體并不包含中心體,而是由細(xì)胞極板附近的微管組織形成。
紡錘體是卵母細(xì)胞在減數(shù)**過(guò)程中形成的一種微管結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)精確分離染色體。然而,紡錘體對(duì)環(huán)境溫度、滲透壓等外部條件極為敏感,在冷凍保存過(guò)程中容易發(fā)生損傷,導(dǎo)致染色體分離異常,進(jìn)而影響卵母細(xì)胞的發(fā)育潛力和受精后的胚胎質(zhì)量。因此,如何有效監(jiān)測(cè)和評(píng)估冷凍過(guò)程中紡錘體的變化,成為紡錘體卵冷凍研究的重要課題。紡錘體實(shí)時(shí)成像技術(shù)的出現(xiàn),為這一問(wèn)題的解決提供了可能。紡錘體實(shí)時(shí)成像技術(shù)主要利用高分辨率顯微鏡結(jié)合熒光標(biāo)記技術(shù),對(duì)卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的觀察和記錄。常用的熒光標(biāo)記方法包括使用綠色熒光蛋白(GFP)標(biāo)記微管蛋白,以及利用特定抗體對(duì)紡錘體相關(guān)蛋白進(jìn)行染色。通過(guò)這些方法,研究者可以清晰地觀察到紡錘體的形態(tài)、位置、動(dòng)態(tài)變化等信息,從而準(zhǔn)確評(píng)估冷凍過(guò)程中紡錘體的穩(wěn)定性和完整性。紡錘體的異??赡軐?dǎo)致細(xì)胞**過(guò)程中的停滯或凋亡。
在有絲**中,紡錘體負(fù)責(zé)將姐妹染色單體分離并牽引至細(xì)胞兩極,形成兩個(gè)遺傳物質(zhì)完全相同的子細(xì)胞。而在減數(shù)**中,紡錘體則負(fù)責(zé)將同源染色體分離并牽引至細(xì)胞兩極,形成四個(gè)遺傳物質(zhì)相似的子細(xì)胞。這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了遺傳信息的重組和配子的形成。其次,在有絲**中,紡錘體的形成和**過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,主要依賴(lài)于中心體的復(fù)制和分離以及微管的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)和縮短。而在減數(shù)**中,紡錘體的形成和**過(guò)程則更加復(fù)雜。在減數(shù)**Ⅰ的前期,同源染色體需要發(fā)生配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交換和交叉等過(guò)程,這些過(guò)程都依賴(lài)于紡錘體的微管網(wǎng)絡(luò)。此外,在減數(shù)**Ⅱ中,姐妹染色單體的分離也需要紡錘體的牽引和定位。此外紡錘體在有絲**和減數(shù)**中的形態(tài)和大小也存在差異。在有絲**中,紡錘體通常呈現(xiàn)出較為規(guī)則的紡錘形狀,而在減數(shù)**中,紡錘體的形態(tài)則更加多樣化,可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀或分叉的形態(tài)。紡錘體的功能異??赡軐?dǎo)致細(xì)胞**錯(cuò)誤,引發(fā)遺傳疾病。上海Hamilton Thorne紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)
紡錘體在細(xì)胞**完成后迅速解體,為細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)周期做準(zhǔn)備。上海輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡
體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體的動(dòng)態(tài)變化,如微管的聚合和解聚、染色體的捕捉和分離等。通過(guò)高分辨率顯微鏡觀察,可以詳細(xì)記錄紡錘體的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,揭示其背后的分子機(jī)制。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體的功能機(jī)制,如紡錘體檢查點(diǎn)的調(diào)控、染色體分離的分子機(jī)制等。通過(guò)添加不同的蛋白和藥物,可以模擬不同的生理和病理?xiàng)l件,探究紡錘體功能的調(diào)控機(jī)制。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體缺陷的后果,如染色體非整倍性的發(fā)生、細(xì)胞周期的紊亂等。通過(guò)引入特定的突變或藥物,可以模擬紡錘體缺陷的情況,探究其對(duì)細(xì)胞**和基因組穩(wěn)定性的影響。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于篩選和驗(yàn)證藥物,如抗病毒藥物等。通過(guò)測(cè)試藥物對(duì)紡錘體動(dòng)態(tài)變化和功能的影響,可以評(píng)估藥物的效果和**性,為新藥的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。上海輔助生殖紡錘體兼容大部分顯微鏡