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泌尿生殖系统的发生. (development of urogenital system). 杨志文. 泌尿、生殖系统的主要器官 ← 间介中胚层. 1. 第 3 周, 间介中胚层: 头侧,分节 → 生肾节 ( nephrotome ) 前肾的原基 其余,不分节 → 向腹侧移动、增生形成从头侧到 尾侧的左右两条纵行间充质索 生肾索 ( nephrogenic cord ) 中肾、后肾的原基. 2. 尿生殖嵴( urogenital ridge )
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泌尿生殖系统的发生 (development of urogenital system) 杨志文
1.第3 周,间介中胚层: 头侧,分节→生肾节(nephrotome) 前肾的原基 其余,不分节→向腹侧移动、增生形成从头侧到 尾侧的左右两条纵行间充质索 生肾索(nephrogenic cord) 中肾、后肾的原基
2.尿生殖嵴(urogenital ridge) 生肾索继续增生,在胚体后壁背主动脉两侧出现左 右对称的纵行隆起 中肾、生殖腺、生殖管道的原基 中央出现纵沟: 内侧→生殖腺嵴(gonadial ridge, 生殖嵴) 外侧→中肾嵴(mesonephric ridge)
一、泌尿系统的发生 • 肾和输尿管的发生 肾的发生:前肾 中肾 后肾:人的功能肾,终生存在 • 膀胱和尿道的发生 • 先天性畸形 ※※ 生物进化过程的重演
1.前肾(pronephros, 原肾)(人:无功能) 前肾小管(pronephric tubule, 原肾小管)→退化 第4 周初,第7~14 体节外侧的生肾节形成7~10 对 横行细胞索,之后索的中央出现管腔 内侧端┄开口于胚内体腔 外侧端┄均向尾侧延伸,并互相连接成一条纵行管道 前肾管(pronephric duct) 与前肾小管相连部分→退化 其余部分→保留,向尾端延伸,开口于泄殖腔
2.中肾(mesonephros)(人:有否功能,尚无定论)2.中肾(mesonephros)(人:有否功能,尚无定论) 中肾小管(mesonephric tubule)→大部分退化 第4 周末,前肾尾侧第14~28 体节外侧的生肾索细胞 相继发生约80 对横行小管,呈“S”形弯曲 内侧端:膨大并凹陷→杯状的肾小囊 内有毛细血管球←背主动脉分支 肾小囊+ 毛细血管球→肾小体 外侧端:与前肾管相连通 中肾管(mesonephric duct, “沃尔夫管”Wolffian duct) 中肾管及尾端部分中肾小管: 男性胚胎→输出小管、附睾管、输精管 女性胚胎→完全退化,残留为若干附件
3.后肾(metanephros, 永久肾) 第5 周初,起源于输尿管芽及生后肾原基 (1)输尿管芽(ureteric bud) 中肾管末端近泄殖腔处向背外侧长出的盲管。 向胚体背、头侧方向长入生后肾组织内。 主干→输尿管 末端膨大及分支→肾盂、肾大盏、肾小盏、 乳头管、集合小管 集合小管:末端为盲端,呈“T”形分支 诱导生后肾组织分化出肾单位 (2)生后肾原基(metanephrogenic blastema)
(2)生后肾原基(metanephrogenic blastema) 生肾索在骨盆的部分特殊叫做生后肾原基(是后肾的原基)。 在输尿管芽的诱导下分化,呈帽状包围在输尿管芽的末端 外周部→被膜 内侧部:在集合小管诱导下→细胞团→小泡→S形小管 S形小管:一端:与集合小管盲端接通 另一端:膨大并凹陷→肾小囊 毛细血管伸入囊中→血管球 肾小囊+ 血管球→肾小体 肾小管 肾单位
1.髓旁肾单位发生早于浅表肾单位 2.胚胎第3 个月时,后肾开始产生尿液, 排入羊膜腔 3.胎儿出生后,肾单位的数量不再增加, 但肾小体的体积和肾小管的直径与长 度不断增加,直到成年。
肾的上升和旋转: 随胎儿的生长及输尿管的伸展:盆腔→腰部 沿纵轴旋转→肾门从朝向腹侧转向内侧
泄殖腔:直肠:背侧 尿生殖窦:腹侧 尿生殖窦: ①上段→膀胱。顶端与尿囊相连。 连接膀胱与脐之间的尿囊部分缩窄┄脐尿管(urachus) 闭锁形成脐中韧带 ②中段:女性→尿道的大部分 男性→尿道的前列腺部和膜部 ③下段:女性:小部分→尿道下段;大部分→阴道前庭 男性→尿道海绵体部 尿生殖窦扩大→中肾管尾端的输尿管开口处以下部分并入膀胱壁内→输尿管与中肾管分别开口于尿生殖窦 尿直肠隔(第4~7 周)
先天性畸形 1.多囊肾(polycystic kidney) 集合小管盲端和远端小管未接通或集合小管发育异常,管腔阻塞→肾单位产生的尿液不能排出→肾内出现大小不等的囊泡,可引起肾功能衰竭。
2.异位肾(ectopic kidney):肾上升受阻,停留于盆腔或腹腔低位 3.马蹄肾(horseshoe kidney) 后肾发生过程中左右肾的下端互相愈合 肾的上移受肠系膜下动脉阻挡,位置较低 4.肾缺如(renal agenesis, 肾不发生agenesis of kidney) 中肾管未长出输尿管芽 输尿管芽未能诱导生后肾原基分化为后肾 多缺一侧 马蹄肾
5.脐尿管的畸形 (1)脐尿管瘘(urachal fistula):脐尿管未闭锁,尿液可从脐漏出 (2)脐尿管囊肿(urachal cyst):部分脐尿管未闭锁并扩张 (3)脐尿管窦(urachal sinus):脐尿管一端未闭锁
6.双输尿管(double ureter) 输尿管芽过早分支(完全或部分) 两条输尿管,或输尿管分叉
7.膀胱外翻(exstrophy of bladder) 表面外胚层与尿生殖窦之间无间充质长入→下腹正中部与膀胱前壁的结缔组织及肌组织缺如→变薄、破裂→膀胱粘膜外露
二、生殖系统的发生 • 生殖腺的发生 • 生殖管道的发生 • 外生殖器的发生 • 先天性畸形 ※※ 发生特点:发生阶段: 性未分化→性分化 生殖管道: 2套→1套 固有趋势: →女性
睾丸和卵巢均从生殖腺嵴发生 • 包括下述三部分: • 生殖腺嵴表面的体腔上皮 • 上皮下方的间充质 • 迁入的原始生殖细胞
性腺的发生及其性别分化 1.第5 周,尿生殖嵴→中肾嵴、生殖腺嵴(生殖腺) 2.初级性索(primary sex cord, 髓质索) 第6 周,生殖腺嵴表面上皮长入其下方的间充质而形 成的不规则的上皮细胞索 3.原始生殖细胞(primordial germ cell) 第3~4周,靠近尿囊根部的卵黄囊内胚层内出现的大 圆形细胞,于第6 周,沿后肠的系膜迁入生殖腺嵴的 初级性索内。
性腺的发生及其性别分化 4.Y染色体短臂 性别决定区(sex determining region of Y, SRY)基因 编码睾丸决定因子(testis determining factor, TDF) 男胚:原始生殖细胞内有Y染色体→TDF 生殖腺→睾丸 女胚:原始生殖细胞内无Y染色体→无TDF 生殖腺→卵巢 5.生殖腺的分化→生殖管道和外生殖器的性别分化
睾丸的发生 1.第7~8 周,TDF→初级性索增殖并与表面上皮分离 →睾丸索(testicular cord)→生精小管 2.第8 周,表面上皮下方的间充质→白膜 3.分散在生精小管之间的间充质→睾丸间质 →间质细胞(→雄激素) 4.生精小管:至青春期出现管腔 管壁构成:精原细胞←原始生殖细胞 支持细胞←初级性索
卵巢的发生 1.第10 周后,初级性索退化消失,表面上皮增殖形成次级性 索(secondary sex cord, 皮质索cortical cord) 2.第16 周,皮质索分离成孤立的细胞团并形成原始卵泡 周围:单层扁平卵泡细胞←皮质索细胞 中央:一个卵原细胞←原始生殖细胞 胚胎早期:原始生殖细胞、卵原细胞分裂增殖 胚胎第5 个月后:生殖细胞不再分裂且大量退化消失, 仅小部分卵原细胞分化为初级卵母细胞 出生时:卵巢内均为初级卵母细胞,全部进入第一次成 熟分裂并停止在分裂前期 3.卵泡之间的间充质细胞→卵巢间质 4.表面上皮下方的间充质→白膜
睾丸和卵巢的下降 1.生殖腺最初位于后腹壁上部,借睾丸(卵巢)系膜悬于腹腔 2.引带(gubernaculum):生殖腺尾端到阴囊或大阴唇之间的 长索状结构,随胚体长大相对缩短,导致生殖腺下降 第3 个月,卵巢停留在骨盆缘下方 第7~8 个月,睾丸抵达阴囊 睾丸下降通过腹股沟管时,腹膜形成的鞘突随睾丸进入 阴囊形成鞘膜腔 睾丸降入阴囊后,腹膜腔与鞘膜腔之间的通道闭锁 3.促性腺激素和雄激素调节睾丸下降
生殖管道的发育 原基:中肾管、中肾旁管
中肾旁管 (paramesonephric duct, Müller duct) 位于中肾管外侧,由体腔上皮凹陷形成纵沟,沟缘愈合而成 头端:漏斗形,开口于腹腔 上段:居中肾管外侧,与之平行 中段:越过中肾管腹面弯向内 下段:在正中合并 尾端:盲端,凸入尿生殖窦背侧壁,在窦腔内形成一 小隆起(窦结节sinus tubercle, Müller tubercle)
生殖管道的发生 1.未分化期:中肾管、中肾旁管 2.男性生殖管道的发生和分化 生殖腺→睾丸 间质细胞→雄激素→中肾管发育→附睾管、输精管、射精管 支持细胞→抗中肾旁管激素→中肾旁管退化 与睾丸相邻的中肾小管→附睾的输出小管
生殖管道的发生 1.未分化期:中肾管、中肾旁管 2.女性生殖管道的发生和分化 生殖腺→卵巢 中肾旁管发育→上段和中段→输卵管 下段合并→子宫 窦结节→阴道板(vaginal plate) 中央的细胞凋亡→阴道 阴道末端薄膜→处女膜(hymen) (分隔阴道腔与尿生殖窦下段) 残留的中肾管与中肾小管→ 卵巢冠(epoophoron) 卵巢旁体(paroophoron)
外生殖器的发生 1.未分化期 尿生殖窦膜: 头侧形成的隆起┄生殖结节(genital tubercle) 两侧发生的隆起: 内侧:小,尿生殖褶(urogenital fold) 褶间凹陷为尿道沟 沟底为尿生殖窦膜 外侧:大,阴唇阴囊隆起(labio-scrotal swelling)
外生殖器的发生 2.男性外生殖器的发生:睾丸→雄激素 生殖结节→阴茎 两侧尿生殖褶→从后向前在中线愈合→尿道海绵体部 两侧阴唇阴囊隆起→相互靠拢在中线愈合→阴囊 3.女性外生殖器的发生 生殖结节→阴蒂 两侧尿生殖褶→不合并→小阴唇 两侧阴唇阴囊隆起→ 阴蒂前方愈合→阴阜 后方愈合→阴唇后联合 未愈合的部分→大阴唇 尿道沟扩展,与尿生殖窦下段→阴道前庭