紡錘體的形成是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程，涉及多種蛋白質(zhì)的參與和調(diào)控。在有絲分裂的前間期，細(xì)胞進(jìn)入S期，中心體開始復(fù)制倍增，為接下來的紡錘體形成做準(zhǔn)備。進(jìn)入G2期后，中心體完成復(fù)制，并在細(xì)胞進(jìn)入分裂前期時(shí)分離，每個(gè)中心體各自形成放射狀排列的微管，即星體。這些微管通過持續(xù)增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基，實(shí)現(xiàn)微管的聚合和解聚，使紡錘體得以形成和維持。微管的組裝和去組裝過程受到多種調(diào)節(jié)蛋白的精確調(diào)控，如蛋白激酶、磷酸酶等。這些調(diào)節(jié)蛋白能夠影響微管蛋白的聚合和解聚速率，從而控制紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性。此外，紡錘體的形成還依賴于動(dòng)粒微管與染色體動(dòng)粒的結(jié)合，這一過程由動(dòng)粒上的驅(qū)動(dòng)蛋白和動(dòng)力蛋白介導(dǎo)，確保了染色體能夠被紡錘體正確地捕獲和牽引。紡錘體微管的穩(wěn)定性受到細(xì)胞內(nèi)外多種信號的調(diào)節(jié)。非侵入式成像紡錘體胚胎發(fā)育

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)被稱為“胞質(zhì)分裂”的過程中分裂成兩個(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。MarkPetronczki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]深圳ICSI紡錘體卵細(xì)胞評價(jià)紡錘體形成和功能的調(diào)控涉及多個(gè)信號通路。

無需染色紡錘體觀察技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，以及改進(jìn)冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能。解凍后的卵母細(xì)胞在無需染色的情況下，可以直接通過Polscope系統(tǒng)進(jìn)行紡錘體觀察。這一技術(shù)能夠迅速評估解凍后卵母細(xì)胞的質(zhì)量，包括紡錘體的形態(tài)、位置、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，為后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育提供重要參考。

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。長期以來，科學(xué)家認(rèn)為在哺乳動(dòng)物胚胎的***次細(xì)胞分裂過程中，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展的**近實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，這個(gè)過程中實(shí)際上有兩個(gè)紡錘體，分別負(fù)責(zé)來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）會有非常高的錯(cuò)誤率。如果紡錘體的兩極沒有對齊和融合，那么，受精卵的遺傳物質(zhì)可能會被拉向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。接下來需要探討的是雙紡錘體是否在人類中也發(fā)揮相同的作用。因?yàn)?，這將為研究如何改善人類不育***提供非常有價(jià)值的信息[3]。紡錘體的形態(tài)在細(xì)胞分裂的不同階段會有所變化。

在生殖醫(yī)學(xué)與輔助生殖技術(shù)的快速發(fā)展中，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)顯得尤為重要。然而，卵母細(xì)胞，尤其是其內(nèi)部的紡錘體結(jié)構(gòu)，對低溫環(huán)境極為敏感，冷凍過程中的損傷往往影響解凍后卵母細(xì)胞的存活率及發(fā)育潛能。偏光成像技術(shù)，特別是Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)，結(jié)合了液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術(shù)，能夠捕捉到具有雙折性特征的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如紡錘體。紡錘體由微管等高分子物質(zhì)有序排列而成，這些物質(zhì)能夠使偏振光發(fā)生折射現(xiàn)象，從而被檢偏器捕捉并通過偏振光顯微鏡觀察。這一技術(shù)無需對細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，能夠動(dòng)態(tài)評估卵母細(xì)胞的質(zhì)量與紡錘體的相關(guān)性，為卵母細(xì)胞冷凍保存的研究提供了新的手段。紡錘體微管與染色體之間的相互作用是細(xì)胞分裂的重點(diǎn)事件。香港偏光成像紡錘體Oosight Meta

紡錘體微管的動(dòng)態(tài)變化是細(xì)胞對外界刺激響應(yīng)的一部分。非侵入式成像紡錘體胚胎發(fā)育

秋水仙素會使動(dòng)物細(xì)胞染色體加倍嗎微管蛋白按照來源可分為植物微管蛋白和動(dòng)物腦蛋白。因植物微管蛋白難以制備，秋水仙堿與動(dòng)物腦微管蛋白結(jié)合反應(yīng)研究得要更多一些。秋水仙堿是從植物秋水仙中提純出的一種生物堿，又名秋水仙素，構(gòu)成微管的α、β微管蛋白異源二聚體是秋水仙素分子的結(jié)合靶點(diǎn)。當(dāng)秋水仙堿與正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞接觸時(shí)，秋水仙堿結(jié)合到微管蛋白的特定位點(diǎn)，導(dǎo)致α微管蛋白與β微管蛋白二聚體結(jié)構(gòu)變形，從而阻斷微管蛋白組裝成微管，但并不影響微管蛋白的解聚，所以紡錘體會迅速消失。秋水仙堿的濃度和作用時(shí)間對動(dòng)、植物細(xì)胞染色體加倍的影響是關(guān)鍵。有研究結(jié)果表明，在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂細(xì)線期與粗線期進(jìn)行美洲黑楊2n花粉的誘導(dǎo)效果比較好，總體上在減數(shù)分裂粗線期進(jìn)行誘導(dǎo)得到的2n花粉**多，并且誘導(dǎo)的比較好濃度為0.5%。劉愛生等在利用人類外周血淋巴細(xì)胞進(jìn)行染色體G顯帶制作中，在阻斷培養(yǎng)的4h內(nèi)任意時(shí)間加入相應(yīng)劑量的秋水仙素，能獲得用于G顯帶的形態(tài)完好、大小適中、分散均勻、輪廓清楚的中期染色體標(biāo)本相。陳長超等利用秋水仙堿處理MⅠ期卵母細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ml期紡錘體發(fā)生解聚，染色體周圍紡錘體微管全部消失或部分殘留，染色體排列異常。非侵入式成像紡錘體胚胎發(fā)育