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人胚早期发生. early development 2. 杨志文. 重点: 1 、 二胚层胚盘及相关结构 2 、 三胚层发生及分化 3 、 胎膜和胎盘. 二胚层时期(第 2 周). 二胚层时期(第 2 周). 胚泡植入 ( implantation ) ┄ 6~12 天 又称着床 ( imbed ): 胚泡逐渐埋入子宫内膜的过程 1. 地点:子宫体、底内膜(功能层) 2. 时间:子宫内膜分泌期 3. 过程: 6 天附着(极端滋养层) 7 天侵入(分泌蛋白溶解酶) 12 天完成(上皮细胞修复缺口)
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人胚早期发生 early development 2 杨志文
重点: 1、二胚层胚盘及相关结构 2、三胚层发生及分化 3、胎膜和胎盘
二胚层时期(第2 周) 胚泡植入(implantation)┄ 6~12 天 又称着床(imbed):胚泡逐渐埋入子宫内膜的过程 1.地点:子宫体、底内膜(功能层) 2.时间:子宫内膜分泌期 3.过程:6 天附着(极端滋养层) 7 天侵入(分泌蛋白溶解酶) 12 天完成(上皮细胞修复缺口) 4.异常植入: 宫外孕(ectopic pregnancy) 前置胎盘(placenta previa)
二胚层时期(第2 周) 5.子宫内膜功能层→蜕膜(decidua),分娩时脱落 蜕膜细胞(decidual cell)←固有层基质细胞 特点:胞质内含大量糖原和脂滴 功能:供给胚泡营养、保护子宫内膜免受滋养层过度侵蚀 ①底蜕膜(decidua basalis): 胚泡与子宫肌层之间;参与胎盘形成 ②包蜕膜(decidua capsularis):胚泡表面 ③壁蜕膜(decidua parietalis):①②以外
二胚层时期(第2 周) 滋养层:单层→复层 ①合体滋养层(syncytiotrophoblast) 表层,细胞互相融合,细胞间界限消失 ②细胞滋养层(cytotrophoblast) 内层,细胞界限明显,分裂增殖→合体滋养层
二胚层时期(第2 周) 滋养层陷窝(trophoblastic lacunae): 合体滋养层内出现的腔隙,含母体血
二胚层时期(第2 周) 内细胞群→二胚层胚盘 下胚层(hypoblast):面临胚泡腔的一层立方细胞 上胚层(epiblast):靠近滋养层的一层柱状细胞 二胚层胚盘(bilaminar germ disc):上、下胚层形成盘状结构
二胚层时期(第2 周) 1.羊膜(amniotic membrane) 2.羊膜腔(amniotic cavity):上胚层与羊膜之间腔隙(羊水) 3.胚外体腔膜(exocoelomic membrane) 细胞滋养层内面,一层扁平细胞构成 4.初级卵黄囊(primary yolk sac):胚外体腔膜与下胚层相连
二胚层时期(第2 周) 1.胚外中胚层(extraembryonic mesoderm) 分布于羊膜、卵黄囊与细胞滋养层之间疏松网状结构 细胞呈星状 2.胚外体腔(extraembryonic coelom) 胚外体壁中胚层:滋养层内面、羊膜外面 (extraembryonic somatopleuric mesoderm) 胚外脏壁中胚层:卵黄囊外面 (extraembryonic splanchnopleuric mesoderm)
二胚层时期(第2 周) 体蒂(body stalk):胚外体腔扩大→仅少部分胚外中胚层连于胚盘尾端与滋养层之间
二胚层时期(第2 周) 次级卵黄囊 (secondary yolk sac) 第2周末,下胚层周缘细胞沿胚外体腔膜向下生长, 形成由单层立方上皮构成的囊。
三胚层时期(第3 周) 1.原条(primitive streak): 上胚层细胞增殖→由两侧向尾侧中轴线迁移→细胞增厚区 决定胚盘头尾方向:原条侧┄尾,其前方┄头 2.原沟(primitive groove):原条细胞增殖→深部迁移→沟状凹陷 中胚层(mesoderm, 胚内中胚层 intraembryonic mesoderm) 原沟底部上胚层迁出的部分细胞在上下胚层之间形成 内胚层(endoderm):原沟底部上胚层迁出的部分细胞进入下 胚层→置换下胚层细胞 外胚层(ectoderm):内、中胚层出现后,上胚层改称 三胚层胚盘(trilaminar germ disc) 第3 周末,胚盘由三个胚层构成
三胚层时期(第3 周) 3.原结(primitive node) 原条头端细胞增殖快→结节状肥厚区 4.原凹(primitive pit):原结中央凹陷形成 脊索(notochord): 原凹处上胚层细胞向下增殖 头端迁移 内、外胚层间形成一条单独的细胞索 生物进化过程的重演(脊索动物——支持作用) 诱导神经管、体节等发生 退化→成人椎间盘髓核
三胚层时期(第3 周) 脊索(notochord)(参考)
三胚层时期(第3 周) 5.胚盘由圆盘状→头大尾小鞋底形,尾侧连于体蒂 ①中胚层、脊索、胚盘头部增长快 ②原条生长慢、向尾端退缩、第4 周退化消失 畸胎瘤(teratoma):原条不退化消失,出生后 于骶尾部形成源于三个胚层组织的肿瘤。 6. 口咽膜(oropharygeal membrane) 脊索头端内、外胚层直接相贴 泄殖腔膜(cloacal membrane) 原条尾端内、外胚层直接相贴
三胚层时期(第3 周) 畸胎瘤
外胚层分化 1.神经管 神经板(neural plate, 神经外胚层 neuroectoderm): 脊索诱导下,其背侧的外胚层细胞增厚形成的细胞板 神经沟(neural groove):神经板中央凹陷 神经褶(neural fold):沟两侧的部分隆起 神经管(neural tube):第3 周末,神经沟加深,两侧神经褶渐 愈合。始于未来的颈部区域,渐向头、尾两端进行 前神经孔(anterior neuropore):约在第25天闭合 后神经孔(posterior neuropore):约在第 27 天闭合 神经管头端┄脑泡┄脑原基 神经管的其余部分┄脊髓原基 神经管中央的管腔┄脑室、中央管
前神经孔不闭合→无脑儿(anencephaly) 后神经孔不闭合→脊髓裂(myeloschisis) 常伴脊柱裂(spina bifida)
外胚层分化 2.神经嵴(neural crest) 神经管形成同时,神经褶的一些细胞迁到神经管背侧→一条纵行细胞索→分裂为两条(位于神经管背外侧) 第4 周末,神经嵴分节→周围神经系统的原基 ⑴ 神经节(脑、脊、交感、副交感),外周神经 ⑵ 肾上腺髓质嗜铬细胞、黑色素细胞、甲状腺滤泡旁细 胞、颈动脉体Ⅰ型细胞 ⑶头面部骨、软骨、肌肉、结缔组织 ⑷大动脉根部管壁组织
外胚层分化 3.胚体头端两侧┄耳原基、晶状体原基 4.体表外胚层 表皮及其衍生结构:如毛发、指(趾)甲、皮脂腺、 汗腺、乳腺 眼、耳、鼻中的感觉上皮 脑垂体 牙釉质 口腔及肛门部的粘膜上皮
中胚层分化 中 胚 层 的 早 期 分 化 及 神 经 管 的 形 成
中胚层分化 中胚层: 初:脊索两侧,均匀一层 继之:由中央向两侧分化: 轴旁中胚层(paraxial mesoderm) 间介中胚层 侧中胚层:单一的薄层状结构 侧板中出现腔隙 胚内体腔(intraembryonic coelom) 体壁中胚层(somatic mesoderm) :与外胚层相贴 脏壁中胚层(splanchnic mesoderm):与内胚层相贴
中胚层分化 1.轴旁中胚层┄体节(somite) 从胚体头端向尾端形成,约3 对/天,共42~44 对 ┄脊柱、背侧的皮肤真皮、骨骼肌原基 2.间介中胚层(intermediate mesoderm) ┄泌尿与生殖系统主要器官和结构的原基 3.侧中胚层(lateral mesoderm, 侧板中胚层 lateral plate mesoderm) 体壁中胚层┄浆膜壁层及体壁的骨骼与肌肉的原基 脏壁中胚层┄浆膜脏层及内脏平滑肌与结缔组织的原基 胚内体腔┄心包腔、胸膜腔、腹膜腔 大部分中胚层→疏松网状的间充质(星形的间充质细胞 + 基质) 间充质细胞→结缔组织、肌组织和心血管系统……
胚盘的卷折: 鞋底形→圆柱状胚体 第4 周初,胚盘中央部(体节及神经管)生长 速度快于边缘→胚盘向羊膜腔内隆起→胚 盘周缘卷折 头、尾端卷折┄头、尾褶 (head and tail fold) 两侧缘卷折┄侧褶(lateral fold) 第 4 周末胚体:“ C ”形胚体(从头至尾)
胚体凸入扩大的羊膜腔 • 胚体表面包以外胚层 • 内胚层卷入胚体内形成管状 • 脐带形成
内胚层的分化 神经管生长迅速→头、尾、侧褶加深→卵黄囊顶壁的内胚层卷入 胚体内→原始消化管(primitive gut) (位于神经管及脊索下方的纵行管) ┄消化与呼吸系统原基 前肠(foregut):原始消化管头端;头端有口咽膜封闭 后肠(hindgut):原始消化管尾端;末端腹侧有泄殖腔膜封闭 中肠(midgut):前后肠之间与卵黄囊相连部分 卵黄囊变细→卵黄蒂(yolk stalk)(第6 周末闭锁)
第4 周 第6 周 第8 周
第14 周 第9周 第20 周 出生时
器官发生期(organogenetic period): 第 5~8 周胚体外形变化明显,主要器官、系统原基形 成,对致畸因子(某些药物、病毒、微生物等)的影 响极其敏感。 胎膜(fetal membrane):胚胎发育中,胚体周围形成的一 些临时性器官(羊膜、卵黄囊、尿囊、脐带、绒毛膜) 胎盘(placenta) :丛密绒毛膜+ 底蜕膜 胎膜与胎盘: 1.胎儿在母体内生长发育必需的结构 2.功能:保护、营养、物质交换、分泌激素等 3.胎儿娩出后,胎盘、胎膜及子宫蜕膜一并排出, 总称胞衣(after birth)
胎膜与胎盘 胎 膜 变 化 示 意 图
羊膜(amniotic membrane) 1.半透明薄膜 2.覆盖脐带及胎盘的胎儿面 3.羊膜上皮+胚外中胚层 4.羊膜 → 羊膜腔 → 羊水
羊膜(amniotic membrane) 羊水(amniotic fluid):羊膜腔内充满的透明液体 吞咽 分泌 羊水 羊膜 胎儿 排尿 吸收 羊水循环
羊膜(amniotic membrane) 1.羊水功能:保护胎儿,缓冲外力;利于胎儿运动,防止粘连; 保温;产时扩张宫颈,冲洗产道。 2.羊水的量:足月:1000 ml。 <500 ml┄羊水过少┄无肾、尿道闭锁、胎体与羊膜粘连 >2000 ml┄羊水过多┄消化管闭锁、无脑儿、脑积水 3.羊水穿刺 (1) 羊水细胞培养:性别、染色体异常; (2) 检测羊水中物质含量┄早期诊断先天性发育异常 甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP) ↑┄神经管发育缺陷(无脑儿) ↓┄染色体畸变(Down 综合征[trisomy 21],即先天愚型)
卵黄囊(yolk sac) 1、人胚的卵黄囊小, 内无卵黄, 生物进化过程重演。 2、第 4 周: 顶部内胚层→原始消化管 其余部分→留在胚外,由胚外中胚层包裹 3、第 5 周:卵黄囊缩小,以卵黄蒂与中肠相连。 第 6 周末:卵黄囊与中肠脱离,卵黄蒂闭锁并入脐带。 约2 %成年人保留一憩室→梅克尔憩室(Meckel diverticulum)
卵黄囊(yolk sac) 4、第 5 周:卵黄囊尾侧壁的内胚层→原始生殖细胞 →第 6 周迁移至正在发育的生殖腺→精原细胞或卵原细胞
卵黄囊(yolk sac) 5、第 3 ~6 周:卵黄囊壁的胚外中胚层多处形成血岛 最早发生血管和造血干细胞的部位
尿囊(allantois) 1、尿囊(allantois) 第3周,卵黄囊尾侧的内胚层向体蒂生出的盲囊。 人类:不发达,生物进化过程的重演。 鸟类:极发达,血管丰富。作用:呼吸、储存排泄物。 2、第3~5周,尿囊壁上胚外中胚层→尿囊动、静脉→脐动、静脉 3、圆柱状胚体形成 →尿囊根部纳入胚体→膀胱、脐尿管(urachus) 生后:脐尿管闭锁→脐中韧带 →尿囊胚外部分→脐带 (第2 月,人胚尿囊的胚外部分退化)