紡錘體

      特殊細胞器

      紡錘體(Spindle Apparatus)，形似紡錘，是產生于細胞分裂前初期(Pre-Prophase)到末期(Telophase)的一種特殊細胞器。其主要元件包括微管(Microtubules)，附著微管的動力分子分子馬達(Molecular motors),以及一系列復雜的超分子結構。一般來講，在動物細胞中，中心體是紡錘體的一部分。高等植物細胞的紡錘體不含中心體。而***細胞的紡錘體含紡錘極體(Spindle Pole Body)，一般被視為中心體的同源細胞器。

       紡錘體是由大量微管縱向排列組成的中部寬闊、兩級縮小的如紡錘狀的結構。在細胞分裂中，紡錘體對卵母細胞染 色體的運動、平衡、分配以及極體排出都非常重要。卵母細胞紡錘體的異常會導致減數(shù)分裂異常，產生非整倍體的卵母細胞或者成熟阻滯的卵母細胞。 紡錘體形成缺陷是多種遺傳疾病的共同特征。美國克隆紡錘體觀測儀

秋水仙素會使動物細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物腦蛋白。因植物微管蛋白難以制備，秋水仙堿與動物腦微管蛋白結合反應研究得要更多一些。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，構成微管的α、β微管蛋白異源二聚體是秋水仙素分子的結合靶點。當秋水仙堿與正在進行有絲分裂的細胞接觸時，秋水仙堿結合到微管蛋白的特定位點，導致α微管蛋白與β微管蛋白二聚體結構變形，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間對動、植物細胞染色體加倍的影響是關鍵。有研究結果表明，在花粉母細胞減數(shù)分裂細線期與粗線期進行美洲黑楊2n花粉的誘導效果比較好，總體上在減數(shù)分裂粗線期進行誘導得到的2n花粉**多，并且誘導的比較好濃度為0.5%。劉愛生等在利用人類外周血淋巴細胞進行染色體G顯帶制作中，在阻斷培養(yǎng)的4h內任意時間加入相應劑量的秋水仙素，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本相。陳長超等利用秋水仙堿處理MⅠ期卵母細胞，結果發(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。 武漢卵母細胞紡錘體Oosight Basic紡錘體，作為細胞分裂的“引擎”，驅動著生命的延續(xù)與多樣性。

在紡錘體卵冷凍過程中，利用紡錘體實時成像技術可以實時監(jiān)測紡錘體的變化。通過觀察冷凍過程中紡錘體的形態(tài)、位置及動態(tài)變化，研究者可以判斷冷凍保護劑的效果、冷凍速率等因素對紡錘體的影響，從而優(yōu)化冷凍方案，減少紡錘體損傷。解凍后，利用紡錘體實時成像技術可以對卵母細胞內的紡錘體進行再次評估。通過比較解凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以判斷冷凍過程對紡錘體的損傷程度，并篩選出紡錘體形態(tài)完好的卵母細胞進行后續(xù)操作，提高受精率和胚胎發(fā)育質量。

構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。 紡錘體在細胞分裂過程中與細胞骨架協(xié)同工作。

液晶偏振光顯微鏡是一種將液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術結合起來的成像系統(tǒng)，能夠觀測到具有雙折性特征的細胞結構，如紡錘體和透明帶。Polscope成像系統(tǒng)無需對細胞進行固定和染色，因此能夠評估卵母細胞的質量與紡錘體、透明帶等的相關性。在紡錘體卵冷凍研究中，Polscope成像系統(tǒng)可用于實時監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，評估冷凍保護劑的效果和冷凍速率對紡錘體的影響。此外，解凍后也可利用Polscope成像系統(tǒng)評估紡錘體的恢復情況和穩(wěn)定性，從而篩選出高質量的卵母細胞進行后續(xù)操作。紡錘體微管的正極朝向細胞兩極，負極則靠近染色體。北京核移植紡錘體玻璃底培養(yǎng)皿

紡錘體微管與染色體上的動粒結合，形成穩(wěn)定的連接。美國克隆紡錘體觀測儀

冷凍電鏡技術（Cryo-EM）近年來在結構生物學領域取得了重大突破，也為紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角。通過將生物樣品冷凍至極低溫并在電子顯微鏡下進行觀察和成像，冷凍電鏡能夠揭示生物大分子的高分辨率結構，包括紡錘體微管等精細結構。這一技術不僅克服了傳統(tǒng)電鏡技術對樣品制備的嚴格要求，還能夠在接近生理狀態(tài)下觀察紡錘體的形態(tài)和功能，為無損觀察紡錘體提供了強有力的技術支持。無損觀察紡錘體技術能夠實時監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準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)化冷凍保護劑的配方和濃度，以及改進冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細胞的存活率和發(fā)育潛能。美國克隆紡錘體觀測儀