薛平教授研究组成功获取非荧光标记的活细胞纺锤体三维结构

纺锤体控制着染色体的正常排布及分配，所以纺锤体在细胞分裂过程中起到至关重要的作用。纺锤体结构上的不完整将会使染色体排列异常，从而影响后续一系列的正常发育。因此，活体细胞内纺锤体的研究，对于基因缺陷的早期诊断有临床应用价值，在人类生殖医学领域中意义重大。

由于纺锤体结构是由高度有序并且具有双折射性质的大量微管组成，基于光学偏振器件的二维成像系统成为了纺锤体无创研究中的主要方法。其它方法需要进行染色标记，影响细胞发育的正常活性。目前尚没有活体细胞内纺锤体的无创非染色标记的三维成像手段。

最近，以我系博士研究生郑京镐为主，在导师薛平、孙家林和陈瓞延教授的指导下，与北京大学医学部合作，利用自行搭建的全场光学相干层析系统，通过光学相干及相位敏感测量，突破了传统成像需要染色荧光标记的限制， 第一次成功获取了小鼠活体卵母细胞第二次减数分裂中期、活体受精卵第一次有丝分裂中期和后期的纺锤体结构非荧光标记、三维形态学图像；并利用全场OCT得到的三维数据，对纺锤体结构形态学进行了相应的量化与分析，进而得到了纺锤体长短轴的大小、纺锤体的空间位置、纺锤体偏离第一极体的角度等一系列有意义的形态学参量。活细胞纺锤体三维结构的成功获取，预示着光学相干成像有望在遗传性疾病的早期诊断发挥重要作用，也为相关疾病的机理研究提供了新的手段。

该研究成果以“Noninvasive three-dimensional live imaging methodology for the spindles at meiosis and mitosis”为题以JBO Letters的形式2013年5月9日发表在J. Biomed. Opt. 18(5), 050505 (2013)上。随即OCT News（Optical Coherence Tomography News）在5月13日将该工作列为featured article进行了重点报道（http://www.octnews.org/articles/featured/）。

本工作得到国家基金委、科技部和金沙总站6165地址科研计划资助。