人体胚胎学 (Human embryology) 绪 论 一、什么是胚胎学? 定义—胚胎学是研究个体在母体子宫内正常发育过程及其机理的科学,同时也研究先天性畸形的发生及其预防。 研究—正常发育、先天性畸形 二、人胚发育分期 正常发育38周(从受精到分娩),分三个时期: 1.胚前期(preembryonic period)—前2周;受精到二胚层胚盘形成 2.胚期(embryonic period)—第3-8周;由3个胚层形成各个重要器官的原基。 3.胎期(fetal period)—第9周-出生;各器官系统生长发育。 三、先天性畸形(congenital malformation) (一)定义:出生时肉眼可见的形态结构异常(出生缺陷)。 研究先天性畸形的原因、形成及其预防的科学称畸形学。 (二)发生原因 1.遗传因素(25%) ⑴染色体 数目变化:常染色体-21三体(先天愚型):特殊面容,智力低下, 先天心脏病,通关纹等 性染色体-XO(Turner’s综合征):无卵巢、蹼颈、身材矮小、智力低下 结构变化:断裂、缺失等,如:5p-→猫叫综合征 ⑵基因突变 代谢、功能、行为异常(如苯丙酮尿症、半乳糖血症) 少数先天性畸形如软骨发育不全、多囊肾、小头畸形等 2.环境因素(致畸因子)(10%) ⑴生物性致畸因子 病毒:风疹病毒-先天性白内障,先天性耳聋,先心; 巨细胞病毒-先天性失明,小头畸形,肝脾大病毒; 单纯疱疹病毒-小头畸形,小眼。 弓形体 梅毒螺旋体 ⑵物理性致畸因子:射线,机械压迫,损伤等 二战日本原子弹爆炸后存活孕妇中:28%流产 25%所生子女1岁内死亡 25%所生子女有中枢神经系统先天畸形 ⑶化学性致畸因子 化学物质:铅、汞、镉,苯类、有机磷农药、亚硝基化合物等。 药物:反应停(缺肢、短肢) 氨基蝶呤(无脑畸形,脑积水,唇裂) 链霉素(先天性耳聋) 激素:雌激素,孕激素(生殖系统畸形) 社会性药物:吸烟(小胎儿)酗酒(胎儿酒精综合征) ⑷其他:缺氧,营养缺乏等 3.遗传因素与环境因素的相互作用(65%) (三)致畸敏感期 1.决定于胚胎发育的时期:胚期(3-8周)为致畸敏感期(susceptible period)。 2.不同器官有不同致畸敏感期,与其发生和分化的时期一致。 3.不同致畸因子的致畸敏感期不同。 如风疹病毒:怀孕后1月感染,畸形率为50% 怀孕后2月感染,畸形率为22% 怀孕后3月感染,畸形率为7% 人胚早期发育 一、生殖细胞(germ cell)的发育成熟 (一)精子发生与卵子发生的比较 精子和卵子各有23条染色体 1.精子的发生 2.卵子的发生 (二)精子的功能成熟与获能 功能成熟—在附睾获得运动能力(睾酮,肉毒碱、甘油磷酸胆碱等)。 获能(capacitation)—在子宫和输卵管获得使卵子受精的能力。 (淀粉酶分解去除精子头外的糖蛋白) 二、受精(fertilization) 1.定义:精子+卵子=受精卵 2.时间:排卵后12-24小时 3.地点:输卵管壶腹 4.过程 5.条件: ⑴精子和卵子的正常发育和运输 ⑵两性配子的及时相遇 6.意义 ⑴恢复染色体数目(二倍体) ⑵决定遗传性别: Y+X→男性,X+X→女性 ⑶激活卵细胞,启动卵裂 三、卵裂、胚泡形成、植入 (一)卵裂(cleavage):受精卵在通过输卵管的同时迅速进行细胞分裂。 受精卵→有丝分裂→卵裂球→桑葚胚(morula)(约有12~16个卵裂球),(第3天末) (二)胚泡形成 1.形成:桑葚胚→细胞数目↑→腔出现→胚泡(第4~5天)(blastocyst) 2.结构:内细胞群(inner cell mass):形成胚胎本身 滋养层(trophoblast):吸收营养 胚泡腔(blastocoele):含胚泡液 (三)植入(implantation):是指胚泡埋入子宫内膜的过程 1.时间:受精后5、6天—11、12天 2.地点:子宫体、底,多见于后壁 3.过程: 4.条件:⑴透明带准时消失 ⑵幼胚正常发育和运输 ⑶子宫内膜在分泌期 ⑷内分泌调节正常 5.异常植入: ⑴前置胎盘(placenta previa):植入部位近子宫颈管内口; 胎盘可阻挡胎儿娩出,妊娠晚期及产时大出血。 ⑵子宫外孕(ectopic pregnancy):植入在子宫之外,多位于输卵管; 胚胎早期死亡,妊娠2月期间输卵管破裂出血。 6.蜕膜反应:子宫内膜→蜕膜(decidua) 基蜕膜(decidua basalis):位于胚的深面,形成胎盘的母体部 包蜕膜(decidua capsularis):胚的宫腔侧 壁蜕膜(decidua parietalis):其余子宫内膜四、二胚层胚盘形成(第2周) (一)内细胞群→二胚层胚盘 1.上胚层(epiblast)—靠近滋养层的一层柱状细胞 2.下胚层(hypoblast)—面临胚泡腔的一层立方细胞 (二)滋养层→二层: 细胞滋养层(cytotrophoblast):内层,单层立方细胞 合体滋养层(syncytiophoblast):外层,细胞融合 细胞滋养层→胚外中胚层→胚外体腔→体蒂(body stalk) (三)羊膜腔:上胚层与滋养层之间的腔隙,含羊水 (四)卵黄囊:下胚层周缘细胞向腹侧生长围成五、三胚层胚盘(第3周) (一)原条形成:决定胚体尾端、中轴、左右 上胚层细胞→原条(primitive streak)(原沟) 原结(primitive groove)(原凹) (二)中胚层形成 1.上胚层细胞增生在上、下胚层之间扩散→胚内中胚层 2.口咽膜、泄殖腔膜无中胚层3.三胚层胚盘形成 ↗外胚层(ectodermt)上胚层细胞→中胚层(mesoderm) → 三胚层胚盘 ↘内胚层(endoderm) 4.脊索的形成 ↗髓核 上胚层细胞→原凹→脊索(notochord)→退化 ↘诱导神经管发生 六、胚层分化和胚体形成(第4—8周) (一)外胚层分化 1.神经外胚层 ⑴外胚层→神经板→神经管→脑、脊髓;视网膜、视神经、神经垂体⑵一些神经褶细胞→神经嵴→PNS的原基(神经节、神经),肾上腺髓质等 ⑶前神经孔未闭→合无脑畸形 后神经孔未闭合→脊髓裂 2.体表外胚层→表皮及其衍生物;口腔、鼻腔上皮;牙釉质等;角膜上皮、晶状体; 耳、鼻、舌的感觉上皮;腺垂体。 (二)中胚层的分化 1.轴旁中胚层→体节: →生骨节→中轴骨 →生肌节→骨骼肌 →生皮节→背部真皮2.间介中胚层→泌尿生殖系统原基(肾、睾丸、卵巢等) 3.侧中胚层:小腔融合→胚内体腔→体腔→体壁中胚层→体壁四肢的真皮、骨骼肌、骨骼 →脏壁中胚层→内脏的肌组织、结缔组织、间皮等 (三)胚盘的卷折→圆柱状胚体 CNS快速生长→头褶和尾褶 体节快速生长→侧褶 卷折: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 体蒂变细形成脐带,将胚胎悬挂于羊膜腔中 (四)原始消化管形成及内胚层分化 内胚层卷折→原始消化管(前肠、中肠、后肠) 原始消化管→消化、呼吸系统原基 内胚层→消化管、肝、胰、下呼吸系的上皮,膀胱、尿道上皮,中耳、扁桃体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺上皮 七、胎膜和胎盘 (一)胎膜:绒毛膜、羊膜、卵黄囊、尿囊、脐带 1.绒毛膜 ⑴形成:合体滋养层+细胞滋养层+胚外中胚层,绒毛 ⑵绒毛发育:初级绒毛干→次级绒毛干→三级绒毛干(发出游离绒毛干) ⑶分类: 丛密绒毛膜—邻接基蜕膜,绒毛密集分支多,形成胎盘胎儿部 平滑绒毛膜—邻接包蜕膜,绒毛稀少、退化 ⑷异常发育: 水泡状胎块(葡萄胎)—绒毛呈水泡状,胚胎死亡 绒毛膜上皮癌—滋养层细胞恶性增生 2.羊膜(amnion) ⑴形成:半透明薄膜= 羊膜细胞 + 外层胚外中胚层 ⑵功能:羊膜→羊膜腔→羊水(amniotic fluid); 覆盖脐带及胎盘的胎儿面 ⑶羊水循环 ⑷羊水的功能:保护胎儿,缓冲外力; 利于胎儿运动,防止粘连; 维持胎儿体温; 产时扩张宫颈,冲洗产道。 ⑸异常情况:羊水过多:>2000ml,提示无脑畸形、脑积水或食管闭锁。 羊水过少:<500ml,提示无肾、尿道闭锁,可引起粘连。 3.卵黄囊(yolk sac): ⑴形成:内胚层+胚外中胚层 ⑵意义:内胚层细胞→原始生殖细胞胚外中胚层→原始血细胞4.尿囊(allantois): ⑴形成:卵黄囊尾侧→伸入体蒂的盲管 ⑵意义:尿囊血管→脐动、静脉 5.脐带(umbilical cord): ⑴形成:体蒂→连接胚胎和胎盘,出生时长50cm ⑵结构:外覆羊膜 内为粘液性结缔组织,含脐A(2)、脐V(1);闭锁的卵黄囊和尿囊 ⑶异常:过长→缠绕肢体或颈部 过短→胎盘早剥与出血 (二)胎盘(placenta) 1.组成:胎儿部←丛密绒毛膜 母体部←基蜕膜 2.形态:足月时—圆盘形,d=15-20cm,t=2.5cm,w=500g 胎儿面—光滑,覆有羊膜,附有脐带 母体面—粗糙,15-30个胎盘小叶 3.三层结构: ⑴绒毛膜板→绒毛干→细胞滋养层壳 ⑵基板→胎盘隔→胎盘小叶⑶游离绒毛+绒毛间隙(母血) 4.血液循环5.胎盘膜(屏障)(placental membrane): 结构:绒毛毛细血管内皮及其基膜 绒毛结缔组织 细胞滋养层及其基膜 合体滋养层 6.功能:物质交换;保护; 内分泌功能:人绒毛膜促性腺激素(HCG)人胎盘催乳素(HPL) 孕激素和雌激素 八、双胎、多胎与联胎 (一)双胎(twins)(孪生) 1.双卵孪生:两个卵子同时被两个精子受精 有各自的胎盘、绒毛膜囊、羊膜腔; 有时两个胎盘融合成一个; 性别同或不同;相貌和遗传特性如同一般兄弟姐妹。 2.单卵孪生:一个受精卵发育成两个胚胎 性别和相貌相同;血型和遗传基因相同 成因:卵裂阶段→两个胚泡早期胚泡→两个内细胞群 二胚层胚盘阶段→两个原条 (二)多胎(multiplets):一次分娩出两个以上新生儿 原因见于单卵性、多卵性或混合性 人工受精或试管婴儿时易成多胎 (三)联胎(conjoined twins) 两个胎儿的某一部分联为一体 有对称性和不对称性两种