北京MII期紡錘體紡錘體結構

    減數分裂是生物體形成配子（精子和卵子）的過程，其特點是一次DNA復制后細胞連續分裂兩次，形成四個遺傳物質相似的子細胞。在減數分裂過程中，紡錘體同樣發揮著至關重要的作用。在減數分裂Ⅰ的前期，同源染色體發生配對、聯會、交換和交叉，形成四分體。這一過程依賴于紡錘體的微管網絡，它確保了同源染色體能夠正確地配對和交換遺傳信息。隨后，在減數分裂Ⅰ的中期，染色體在紡錘絲的牽引下，排列在赤道板上。與有絲分裂不同的是，此時排列在赤道板上的染色體是同源染色體對，而不是姐妹染色單體。當細胞進入減數分裂Ⅰ的后期，同源染色體在紡錘體的牽引下分離，分別移向細胞的兩極。這一過程實現了同源染色體的分離，為后續的遺傳重組和配子形成奠定了基礎。在減數分裂Ⅱ中，紡錘體的作用與有絲分裂更為相似。姐妹染色單體在紡錘絲的牽引下分離，分別移向細胞的兩極。這一過程確保了每個子細胞都能獲得完整的染色體組，從而保證了配子的遺傳完整性。 紡錘體微管的排列和穩定性受到細胞骨架的支撐。北京MII期紡錘體紡錘體結構

正常情況下，成熟的神經元處于G0期，不會重新進入細胞周期。然而，紡錘體功能障礙會導致細胞周期紊亂，使神經元重新進入細胞周期。由于紡錘體功能障礙，神經元無法完成正常的細胞分裂，導致細胞凋亡。細胞周期重新進入是神經退行性疾病中神經元丟失的一個重要機制。紡錘體功能障礙會影響線粒體的正常運輸和分布，導致線粒體功能障礙。線粒體是細胞的能量工廠，其功能障礙會導致能量代謝紊亂，進一步加劇神經元的損傷和死亡。在帕金森病中，線粒體功能障礙是導致多巴胺能神經元丟失的重要機制。深圳紡錘體液晶偏光補償器紡錘體微管的動態變化是細胞分裂過程中引人注目的現象之一。

紡錘體生成在含中心體的細胞中，紡錘體的生成開始于細胞分裂前初期-即在細胞核膜分解(NuclearEnvelopeBreakdown,NEB)之前。初期的結構為兩個**的以中心體為核的星狀體(asters)。當細胞核膜分解后，染色體和星狀體發生一系列復雜的互動反應。**終結果為所有的染色體在紡錘體的**(赤道板,)排列整齊，每兩條染色體有一個著絲點，每一個著絲點被一束極性相同的微管（通常稱為紡錘絲）附著。此時細胞處于分裂中期，紡錘體生成完畢。實驗證明，中心體在這個過程中的作用不是必需的。動物細胞在中心體被激光搗毀后仍舊能夠筑構紡錘體，但其位置通常不在細胞的大致幾何中心，其后的胞質分裂也會受嚴重影響。紡錘體[1]在不含中心體的細胞中，紡錘體的生成是由染色體本身主導的。此過程由一小分子量的GTP連接蛋白（RanGTPase）控制。細胞核分解后，紡錘絲由染色體周圍生成。其后這些紡錘絲會在動力分子與為微管動力的合作影響下自動排列為極性相反大致數目相同的兩組。每組的極性相對于一組著絲點。同時在微管遠端的動力蛋白dynein會將這些微管束集中到一點，形成紡錘極區(SpindlePolarZone)。與此同時，染色體會自動在赤道板排列整齊。紡錘體生成完畢。

卵母細胞冷凍保存主要采用兩種方法：慢速冷凍法和玻璃化冷凍法。相較于傳統的慢速冷凍法，玻璃化冷凍法因其更高的解凍存活率和妊娠成功率而逐漸成為主流技術。玻璃化冷凍法的基本原理是將含有生物樣本的溶液在極短的時間內（如幾分鐘內）冷卻至液氮溫度，使溶液在凝固點以下形成無冰晶的半固體或固體狀態。這種方法避免了冰晶形成對細胞結構的破壞，從而減少了冷凍損傷。在卵母細胞冷凍保存中，玻璃化冷凍法通過優化冷凍保護劑的濃度和冷凍速率，使卵母細胞在冷凍過程中保持其結構的完整性。紡錘體微管的動態不穩定性是其功能的基礎。

在有絲分裂過程中，紡錘體的形成和功能是高度協調的。從前期到中期，紡錘體逐漸成熟，染色體被精確排列在細胞的中間區域。到了后期和末期，紡錘體開始分解，將染色體拉向細胞的兩極，并完成胞質分裂。這一過程中，紡錘體的微管通過縮短和伸長來協調染色體的移動和定位，確保遺傳信息的準確傳遞。雖然無絲分裂過程中不形成明顯的紡錘體結構，但紡錘體的相關成分（如微管和動力蛋白）仍在細胞分裂中發揮作用。例如，在質體分裂中，紡錘體成分同樣起到了精確定位和運動染色體的作用。在減數分裂過程中，紡錘體的形成和功能更加復雜。以人卵母細胞為例，其紡錘體在減數分裂過程中會經歷一段較長時間的“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鍵蛋白（如HAUS6、KIF11和KIF18A）的參與和調控。紡錘體的正確組裝和雙極化對于保證卵母細胞的正常發育和受精至關重要。紡錘體在細胞分裂中扮演關鍵角色，確保遺傳物質均等分配。昆明輔助生殖紡錘體Oosight Basic

紡錘體的異常可能導致染色體無法正確分離，形成多倍體或單倍體細胞。北京MII期紡錘體紡錘體結構

在生殖醫學領域，卵母細胞的冷凍保存技術一直是研究的熱點之一，旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而，傳統紡錘體觀察方法往往需要對卵母細胞進行固定和染色，這不僅破壞了細胞的活性，還限制了對其發育潛能的進一步評估。傳統紡錘體觀察方法，如免疫熒光染色技術，雖然能夠清晰地展示紡錘體的形態，但其缺點在于需要對細胞進行固定和染色處理，這一過程不可避免地會對細胞造成損傷，影響后續的實驗結果和臨床應用。而Polscope偏振光顯微成像系統則通過利用紡錘體微管結構的雙折射性，實現了對無需染色紡錘體的直接觀察。這一技術創新不僅保留了細胞的活性與完整性，還提高了觀察的實時性和動態性，為卵母細胞冷凍研究提供了更為準確和可靠的評估手段。北京MII期紡錘體紡錘體結構