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北京核移植紡錘體提高冷凍保存效率

來源: 發(fā)布時間:2024-10-31

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,近年來取得了進(jìn)展。尤其是針對成熟卵母細(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)定性和安全性。成熟卵母細(xì)胞,即處于第二次減數(shù)分裂中期(MII期)的卵母細(xì)胞,其內(nèi)部包含一個高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu)。紡錘體由微管組成,這些微管通過動態(tài)變化,將染色體緊密地聯(lián)系在一起,并確保在細(xì)胞分裂過程中染色體的正確分離。成熟卵母細(xì)胞的紡錘體對溫度變化和機(jī)械刺激極為敏感,這使得其冷凍保存過程充滿了挑戰(zhàn)。紡錘體微管的聚合與解聚受到多種酶的調(diào)控。北京核移植紡錘體提高冷凍保存效率

北京核移植紡錘體提高冷凍保存效率,紡錘體

卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)之一,特別是針對不同成熟階段的卵母細(xì)胞,如MI期卵母細(xì)胞的冷凍保存。MI期卵母細(xì)胞具有獨(dú)特的生物學(xué)特性和發(fā)育潛能,其紡錘體的穩(wěn)定性和形態(tài)對于后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育至關(guān)重要。因此,針對MI期紡錘體卵冷凍的研究不僅具有理論價值,更具有重要的臨床應(yīng)用前景。MI期卵母細(xì)胞的紡錘體由微管組成,這些微管結(jié)構(gòu)精細(xì)且脆弱,容易受到冷凍過程中溫度變化和滲透壓變化的影響而發(fā)生損傷。紡錘體的損傷不僅會影響卵母細(xì)胞的正常發(fā)育,還可能導(dǎo)致受精失敗或胚胎發(fā)育異常。北京克隆紡錘體玻璃底培養(yǎng)皿紡錘體微管的動態(tài)變化是細(xì)胞對外界刺激響應(yīng)的一部分。

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為了減少冷凍過程中紡錘體的損傷,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。通過偏光成像技術(shù),研究者可以實時監(jiān)測紫杉醇對紡錘體的保護(hù)效果,評估其在冷凍保存過程中的作用機(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)。無需對細(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監(jiān)測紡錘體的形態(tài)變化,評估冷凍效果。能夠捕捉到細(xì)微的紡錘體形態(tài)變化,提高評估的準(zhǔn)確性。

選擇合適的冷凍保護(hù)劑是減少冷凍損傷的關(guān)鍵。然而,不同濃度的冷凍保護(hù)劑對MI期卵母細(xì)胞紡錘體的影響各異,需要通過大量實驗進(jìn)行優(yōu)化。此外,冷凍保護(hù)劑的滲透性和毒性也是需要考慮的因素。冷凍和解凍過程中的溫度控制、時間控制以及操作手法等都會對MI期卵母細(xì)胞的紡錘體造成影響。因此,需要不斷優(yōu)化冷凍和解凍程序,以減少對紡錘體的損傷。近年來,研究者們通過不斷嘗試和優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方,取得了進(jìn)展。例如,一些研究表明,使用高濃度的蔗糖作為冷凍保護(hù)劑可以提高M(jìn)I期卵母細(xì)胞的存活率和紡錘體穩(wěn)定性。此外,還有一些新型冷凍保護(hù)劑如乙二醇、丙二醇等也被應(yīng)用于MI期卵母細(xì)胞的冷凍保存中。紡錘體微管的正極朝向細(xì)胞兩極,負(fù)極則靠近染色體。

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染色體

      當(dāng)細(xì)胞從間期進(jìn)入有絲分裂期,間期細(xì)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(dǎo)染色體的運(yùn)動;分裂末期紡錘體微管解聚,又重組形成細(xì)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(yùn)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(yùn)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(dá)蛋白,其中2個馬達(dá)蛋白沿一條微管運(yùn)動,另2個馬達(dá)結(jié)構(gòu)域沿另一條微管運(yùn)動。由于2條微管分別來自二極,故極性相反。當(dāng)雙極驅(qū)動蛋白四聚體沿微管向正極運(yùn)動時,紡錘體二極間距離延長。反之紡錘體距離縮短。 紡錘體微管的動態(tài)變化是細(xì)胞分裂周期的重要標(biāo)志。紡錘體實時成像紡錘體Oosight Basic

紡錘體微管與細(xì)胞內(nèi)的其他細(xì)胞器存在復(fù)雜的相互作用。北京核移植紡錘體提高冷凍保存效率

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(xì)胞》第6章在講述有絲分裂時,關(guān)于動物細(xì)胞和植物細(xì)胞紡錘體形成的區(qū)別是這樣描述的:植物細(xì)胞是從細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲,形成一個梭形的紡錘體。而動物細(xì)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(jìn)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(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xì)胞還是植物細(xì)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(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)“紡錘體微管”這一名詞。 北京核移植紡錘體提高冷凍保存效率

標(biāo)簽: 紡錘體