紡錘體觀測儀在補救ICSI中的應用

我們知道，成熟的卵母細胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會穿透層層障礙**終進入卵子，隨著時間的推移，卵子的紡錘體會將染色單體拉向兩極，進而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時，雌雄原核會出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標志。但是對于那些沒有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時間窗，發(fā)現(xiàn)沒有受精時再去補救ICSI，往往錯過了卵子的比較好受精時間，因為沒有受精的卵子會在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們在加精后的4-6小時，通過觀察第二極體的排出來初步判斷是否受精，**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。

當然，偶爾也會出現(xiàn)錯誤補救。文獻報道對IVF受精后的未排出第二極體的卵母細胞進行ICSI補救，實驗組用紡錘體觀測儀觀察并統(tǒng)計紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個紡錘體，17.3%含有兩個紡錘體，并對含有一個紡錘體的卵母細胞進行補救ICSI；而對照組并未用紡錘體觀測儀觀察紡錘體，只對未排出第二極體的卵母細胞進行補救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。 紡錘體形態(tài)的變化反映了細胞分裂的不同階段。深圳Hamilton Thorne紡錘體起偏器

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態(tài)變化過程中，一般在細胞分裂的中、后期，紡錘體結(jié)構(gòu)較為典型。紡錘體主要有兩個作用：其一，排列與分配染色體；其二，決定細胞胞質(zhì)分裂的分裂面。紡錘體的完整性決定了染色體分裂過程在時間和空間上的準確性。紡錘體就像一位聰明的大力士的雙手，在細胞分裂過程中，能精細的將等位染色體平均拉向細胞的兩極，確保分裂后的2個子細胞中的染色體數(shù)目相等。但是，如果這個大力士多了一只或幾只手，染色體的分配將紊亂，導致非整倍體。紡錘體損傷的增加多見于高齡婦女，或接觸某些化學物質(zhì)的卵母細胞。

在細胞分裂過程中，紡錘體對卵母細胞染色體的平衡、運動、分配、和極體的排出非常關(guān)鍵。卵母細胞成熟過程中的兩次減數(shù)分裂形成兩次紡錘體，卵母細胞受精、雌雄原核融合后又會形成有絲分裂紡錘體。 北京紡錘體實時成像紡錘體胚胎發(fā)育紡錘體在細胞分裂后期通過收縮力推動染色體分離。

紡錘體功能分解

      在細胞分裂中，其主要作用有兩個部分。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有5-20分鐘的延遲，以供細胞調(diào)整著絲點上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點都附著正確。此后細胞進入分裂后期，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分裂過程在時間和空間上的準確性。

      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，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，稱為紡錘**區(qū)(spindle midzone).此**區(qū)就是接下來的胞質(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，此期間兩個子細胞由中心顆粒體(midbody)連接。 一般認為紡錘體的分解發(fā)生在細胞分裂末期。

染色體

      當細胞從間期進入有絲分裂期，間期細胞微管網(wǎng)絡(luò)解聚為游離的αβ-微管蛋白二聚體，再重組成紡錘體，介導染色體的運動；分裂末期紡錘體微管解聚，又重組形成細胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)。

      可分為：動粒微管：連接染色體動粒于兩極的微管。

      極間微管：從兩極發(fā)出，在紡錘體中部赤道區(qū)相互交錯的微管。

      星體微管：中心體周圍呈輻射分布的微管。

      染色體的運動依賴紡錘體微管的組裝和去組裝。在這一過程中動粒微管與動粒之間的滑動主要是依靠結(jié)合在動粒部位的驅(qū)動蛋白和動力蛋白沿微管的運動來完成。極微管在紡錘體中部交錯，有些分布在極微管之間特殊的雙極馬達蛋白，其中2個馬達蛋白沿一條微管運動，另2個馬達結(jié)構(gòu)域沿另一條微管運動。由于2條微管分別來自二極，故極性相反。當雙極驅(qū)動蛋白四聚體沿微管向正極運動時，紡錘體二極間距離延長。反之紡錘體距離縮短。 紡錘體微管與染色體之間的相互作用是細胞分裂的重點事件。

構(gòu)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(guān)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(chǎn)生了困惑。“紡錘絲”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。 紡錘體的形成與消失是細胞周期中高度動態(tài)的過程。Hamilton Thorne紡錘體卵細胞評價

紡錘體在減數(shù)分裂中也發(fā)揮重要作用，確保生殖細胞染色體正確分離。深圳Hamilton Thorne紡錘體起偏器

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