在有絲分裂過程中，紡錘體的形成和功能是高度協(xié)調(diào)的。從前期到中期，紡錘體逐漸成熟，染色體被精確排列在細(xì)胞的中間區(qū)域。到了后期和末期，紡錘體開始分解，將染色體拉向細(xì)胞的兩極，并完成胞質(zhì)分裂。這一過程中，紡錘體的微管通過縮短和伸長來協(xié)調(diào)染色體的移動和定位，確保遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞。雖然無絲分裂過程中不形成明顯的紡錘體結(jié)構(gòu)，但紡錘體的相關(guān)成分（如微管和動力蛋白）仍在細(xì)胞分裂中發(fā)揮作用。例如，在質(zhì)體分裂中，紡錘體成分同樣起到了精確定位和運(yùn)動染色體的作用。在減數(shù)分裂過程中，紡錘體的形成和功能更加復(fù)雜。以人卵母細(xì)胞為例，其紡錘體在減數(shù)分裂過程中會經(jīng)歷一段較長時間的“多極紡錘體”階段，而后才形成雙極狀紡錘體。這一過程需要多種關(guān)鍵蛋白（如HAUS6、KIF11和KIF18A）的參與和調(diào)控。紡錘體的正確組裝和雙極化對于保證卵母細(xì)胞的正常發(fā)育和受精至關(guān)重要。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。上海Hamilton Thorne紡錘體起偏器

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點，旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而，傳統(tǒng)的紡錘體觀察方法往往需要對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，這不僅破壞了細(xì)胞的活性，還限制了對其發(fā)育潛能的深入評估。偏光成像技術(shù)，特別是Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)，通過利用紡錘體微管結(jié)構(gòu)的雙折射性，實現(xiàn)了對紡錘體的無損觀察。這種技術(shù)無需對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，能夠在保持細(xì)胞活性的同時，實時、動態(tài)地觀察紡錘體的形態(tài)和變化。這不僅提高了觀察的準(zhǔn)確性和可靠性，還避免了傳統(tǒng)染色方法可能帶來的細(xì)胞損傷和誤差。上海雙折射性紡錘體廠家紡錘體微管的排列和穩(wěn)定性受到細(xì)胞骨架的支撐。

對卵子進(jìn)行評估：胚胎學(xué)家指出：有紡錘體出現(xiàn)的卵母細(xì)胞有較高的受精率和胚胎發(fā)育率，也就是說紡錘體的存在與否，可以用來評價卵母細(xì)胞胞漿的成熟度。因此胚胎學(xué)家有三次通過紡錘體對我們的卵子進(jìn)行評估的機(jī)會：  (1)胚胎學(xué)家可以利用偏振光顯微鏡對卵子的紡錘體進(jìn)行觀察，通過定量分析數(shù)據(jù)對卵子進(jìn)行分級，挑選出正常分裂的卵子，也就是出現(xiàn)紡錘體的卵子，進(jìn)而提高試管嬰兒的受精率。  (2)胚胎學(xué)家還可以通過紡錘體來確定體外培養(yǎng)成熟卵子(IVM)的成熟期，進(jìn)而為體外成熟卵子進(jìn)行評估，***提高試管嬰兒的受精率和胚胎發(fā)育率。  (3)由于紡錘體對環(huán)境溫度的改變非常敏感。溫度降至25℃時，只需要10分鐘的時間，就會紡錘體造成不可逆的損傷。所以冷凍復(fù)蘇過程中溫度改變很有可能對卵母細(xì)胞紡錘體和染色體造成損傷。因此胚胎學(xué)家可以應(yīng)用紡錘體成像幫助選擇復(fù)蘇后具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，進(jìn)而可以提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率。

綜上所述，通過***細(xì)胞的紡錘體成像技術(shù)可以避免輔助生殖技術(shù)對卵母細(xì)胞紡錘體的損傷，有助于選擇具有正常紡錘體的卵母細(xì)胞，有利于提高受精率、卵裂率和臨床妊娠率，利用更科學(xué)的方式，將讓求子路的終點不再那么遙遠(yuǎn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入，成熟卵母細(xì)胞紡錘體冷凍保存技術(shù)有望迎來更加廣闊的發(fā)展前景。一方面，研究者們將繼續(xù)優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，降低其對細(xì)胞的毒性；另一方面，通過改進(jìn)冷凍速率和程序，減少冷凍過程中對細(xì)胞的機(jī)械損傷。此外，隨著基因檢測和遺傳病篩查技術(shù)的發(fā)展，未來有望實現(xiàn)對冷凍卵母細(xì)胞的遺傳病篩查，進(jìn)一步保障后代健康。同時，隨著法律倫理環(huán)境的逐步改善和公眾對卵母細(xì)胞冷凍保存技術(shù)的認(rèn)知度提高，該技術(shù)有望在更多國家和地區(qū)得到普及和應(yīng)用。這將為更多女性提供生育能力保存的機(jī)會，同時也為生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力。紡錘體在細(xì)胞分裂完成后迅速解體，為細(xì)胞進(jìn)入下一個周期做準(zhǔn)備。

紡錘體是如何形成的（2）

       動粒微管連接染色體動粒與位于兩極的中心體。在有絲分裂前期，一旦核被膜解聚，由相反兩個方向的中心體伸出的動粒微管就會隨機(jī)地與染色體上的動粒結(jié)合而俘獲染色體，微管**終附著在動粒上，動粒微管把染色體和紡錘體連接在一起。在細(xì)胞分裂期的后期，分開后的染色單體被拉向兩極。染色體移動由兩個相互獨立且同步進(jìn)行的過程所介導(dǎo)，分別為過程A和過程B。在過程A中，在連接微管和動粒的馬達(dá)蛋白的作用下，動粒微管解聚縮短，在動粒處產(chǎn)生的拉力使染色體移向兩極。極間微管是從一個中心體伸出的某些微管與從另一個中心體伸出的微管相互作用，阻止了它們的解聚，從而使微管結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，兩套微管的這種結(jié)合形成了有絲分裂紡錘體的基本框架，具有典型的兩極形態(tài)，產(chǎn)生這些微管的兩個中心體稱為紡錘極，這些相互作用的微管被稱為極間微管。在有絲分裂后期過程B中，極間微管的伸長和相互間的滑行使紡錘極向兩極方向移動。星體微管從中心體向周圍呈輻射狀分布，在有絲分裂后期過程B中，每一紡錘極上向外伸展的星體微管發(fā)出向外的力，拉動兩個紡錘極向兩極方向移動。

     研究紡錘體有助于理解細(xì)胞分裂的分子機(jī)制。北京成熟卵母細(xì)胞紡錘體Oosight Meta

紡錘體在細(xì)胞分裂中的功能受到嚴(yán)格的時間和空間控制。上海Hamilton Thorne紡錘體起偏器

隨著科技的不斷發(fā)展，無損觀察技術(shù)將不斷得到優(yōu)化和創(chuàng)新。未來有望開發(fā)出更加便捷、高效、低成本的成像設(shè)備，進(jìn)一步降低設(shè)備成本并提高操作簡便性。同時，通過優(yōu)化成像算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以實現(xiàn)對紡錘體形態(tài)變化的更精細(xì)、更準(zhǔn)確的評估。無損觀察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)等多個領(lǐng)域。未來通過加強(qiáng)不同學(xué)科之間的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新，可以推動該領(lǐng)域取得更多突破性進(jìn)展。例如，結(jié)合分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究成果，可以進(jìn)一步揭示紡錘體在卵母細(xì)胞發(fā)育和受精過程中的作用機(jī)制。上海Hamilton Thorne紡錘體起偏器