我从哪里来?
关于胚胎学的研究 个体发生 受精卵 (oosperm)
人体胚胎学 (human embryology) 研究人体个体发生发育的 过程及其机制的科学, 同时研究先天性畸形的发生及预防 发育生物学 (Developmental Biology) 研究出生前和出生 后生命全过程的生长发育与衰老的演变过程
人体胚胎学的研究内容 ⑴ 生殖细胞 ⑵ 受精 ⑶ 胚胎发育 ⑷ 胚胎与母体的关系 ⑸ 先天畸形等 人体胚胎学的研究方向 学习胚胎学的方法
胚胎龄的计算 月经龄临床通常以末次月经第一天作为起点计算胚胎的发育时间, 至胎儿娩出大约经历 40 周 受精龄 以受精作为起点计算胚胎的发育时间, 人胚胎在母体内发 育经历约 38 周 (266 天 ) 月经期增生期排卵黄体期月经期
如何推算预产期 受精龄 38 周 月经龄 40 周 预产期推算公式 已知末次月经第一天日期年 / 月 / 日, 月数 >3 : 年 +1, 月 -3, 日 +7 月数 3: 月 +9, 日 +7
胚胎发育的分期 胚前期 : ( 受精起 第 2 周末 ) 胚期 : ( 受精后第 3 周 第 8 周末 ) 胎期 : ( 受精后第 9 周 出生前 ) 胚前期 胚期 致畸敏感期 胎期
精原细胞 卵原细胞 减数分裂 精子发生 卵子发生
卵泡的发育与成熟 卵泡 (ovarian follicle) 由卵母细胞与卵泡细胞两部分组成卵泡的发育经历四个阶段原始卵泡初级卵泡次级卵泡成熟卵泡 黄体
排卵 卵原细胞 胚胎期 初级卵母细胞 排卵前 次级卵母细胞 受精 排卵
次级卵母细胞 ------ 第二次减数分裂中期 卵周间隙透明带 ------ 糖蛋白 (ZP1 ZP2 ZP3) 放射冠 ----( 卵泡细胞 ) 卵冠丘复合体 排卵
精子的发生 细胞增殖 减数分裂 形态变化 结构成熟
精子的功能成熟 附睾 : 运动 女性生殖管道 : 获能 & 精子获能 (capacitation) 精子在女性生殖道内获得受精能力的一系列生理变化过程, 精子获能后, 在女性生殖道内其受精能力可维持约 24 小时 & 顶体反应 (acrosome reaction)
输卵管壶腹部
受精的时间 : 排卵后 24 小时 生殖细胞发育正常 精子数量 >500 万 /ml 畸形率 <20% 活力 >70% ; 精子获能 卵子处于第二次成熟分裂中期 避孕 两性生殖管道通畅 不孕 不育
I 期 : 精子与卵泡细胞 ( 放射冠 ) 相互作用 Ⅰ 期 Ⅱ 期 Ⅲ 期
II 期 : 精子与透明带相互作用 ZP3 分子识别 粘附 顶体反应 Ⅰ 期 顶体反应缺陷症 : 精子不能产生顶体反应 Ⅱ 期 Ⅲ 期
III 期 : 精子与卵母细胞相互作用 皮质颗粒释放, 透明带反应 单精受精 皮质颗粒 Ⅰ 期 Ⅱ 期 Ⅲ 期
Ⅳ 期 : 雄 ( 精 ) 原核 雌 ( 卵 ) 原核形成并融合, 形成受精卵 开始第一次有丝分裂
激活卵子 完成第二次减数分裂 ; 恢复二倍体核型, 遗传与变异统一 ; 决定新个体的遗传性别 XY XX
( 第一周 ) 何谓卵裂 (cleavage)? --- 受精卵早期的细胞分裂 有丝分裂 同步 均裂, 细胞不生长 卵裂产生的子细胞 --- 卵裂球 (blastomere)
二细胞期 受精后 30h 四细胞期 受精后 40h 桑椹胚 : 受精后第三天, 形成 12-16 个卵裂球组成的实心胚, 形似桑椹
胚泡 (blastocyst) 受精后第 4 天 进入子宫腔 滋养层 trophoblast 极端滋养层 内细胞群 inner cell mass ( 多能干细胞 ) 胚泡腔 blastocoele
第一周 : 受精 卵裂 胚泡形成
( 第二周 ) 受精后第 5-6 天 受精后第 11-12 天
正常植入部位 --- 子宫底或体部, 后壁多见 异位妊娠 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 前置胎盘 植入部位近子宫颈管内口 ; 异位妊娠 胎盘可阻挡胎儿娩出, 妊娠晚期及 产时大出血
植入必需的条件 胚泡及时到达子宫腔 透明带及时溶解消失 母体雌 孕激素正常调节 种子与土壤
植入的过程 第 5 天 第 9 天 第 12 天 第 14 天
蜕膜反应 子宫内膜肥厚 血管增生 子宫腺扩张, 分泌旺盛 基质细胞 蜕膜细胞 细胞间质水肿 蜕膜 (decidua): 胚泡植入后的子宫内膜
植入前母体和胚胎的时空变化 2 Cell 4 Cell 8 Cell 桑椹胚 胚泡
两胚层胚盘及相关结构的发生 胚泡 两胚层胚盘 ---- 受精后 7-8 天 内细胞群 上胚层 (epiblast) 高柱状中央的非极性细胞 下胚层 (hypoblast) 立方形 周围的极性细胞 上胚层 第二周末, 两胚层胚盘形成, 直径约 0.1-0.2mm 下胚层
羊膜囊 受精后第 8 天 卵黄囊 受精后第 9 天 滋养层 细胞滋养层 合体滋养层 胚外中胚层
胚外中胚层 (extramesoderm) 胚外体壁中胚层 胚外脏壁中胚层 体蒂 --- 脐带的原基 尿囊 胚外体腔
( 第 3 周 ) 原条形成 细胞增殖 向尾端 中线集中 原条 头端膨大 上胚层中部凹陷原沟 原结 凹陷 原凹 原条决定了胚盘的头端和尾端, 左侧和右侧
三胚层胚盘 外胚层 外胚层 沿原沟迁移在上下胚层之间上胚层 ---------- ----------------- 向前后及两侧扩展 胚内中胚层 中胚层 内胚层 进入下胚层, 取代下胚层 口咽膜 内胚层 泄殖腔膜
脊索的发生 经原凹 上胚层细胞 头突 脊索管 脊索 原条退化 ⑴ 为胚胎早期的中轴器官, 起支撑作用 ; ⑵ 诱导外胚层的分化 ; ⑶ 退化后成为椎间盘内的髓核 畸胎瘤 脊索
外胚层 外胚层 (ectoderm) 的分化 脊索诱导背 侧中线增厚 表面外胚层 神经 神神经经沟褶 板沟缘愈合第 22 天 第 19 天 neural plate 神经褶 神经管 细胞迁移 神经嵴 第 25 天闭合前神经孔第 27 天闭合后神经孔 无脑畸形和脊髓裂的发生 脑 脊髓 神经嵴 神经沟 神经管 脊索
前神经孔 后神经孔 未闭合 未闭合 无脑畸形 脊髓裂 神经管缺陷
表面外胚层 : 表皮及其附属器, 内耳膜迷路 角膜上皮 晶状 体 牙釉质 腺垂体及口腔 鼻腔和肛门的上皮等 神经管 (neural tube): 中枢神经系统 ( 脑和脊髓 ) 原基, 视 网膜 神经垂体 松果体等 神经嵴 (neural crest): 周围神经系统 ( 神经和神经节 ) 原基, 肾上腺髓质等
中胚层 (mesoderm) 的分化 轴旁中胚层 间介中胚层 侧中胚层 轴旁中胚层 侧中胚层 间介中胚层 间充质 ----- 结缔组织 肌组织 血管
轴旁中胚层 VS 体节 节段性增生, 呈团块状, 形成体节, 共 42-44 对 体节
体节的分化 生皮节 : 真皮和皮下组织 生骨节 : 中轴骨 生肌节 : 躯干肌 生皮节 生肌节 生骨节 体节
间介中胚层 VS 泌尿生殖系统 头端 ( 节段性 ) 生肾节 : 前肾的原基 尾端 ( 不分节 ) 尿生殖嵴 : 中肾 后肾和生殖腺的原基
侧中胚层 VS 胚内体腔 体壁中胚层 : 体壁的骨骼肌 血管 结缔组织等 原始体腔 : 心包腔 胸膜腔 腹膜腔 脏壁中胚层 : 消化和呼吸系统的肌组织 血管 结缔组织等 脏壁中胚层 体壁中胚层
口咽膜头端的侧中胚层 --- 生心区 ( 心脏原基 ) 生心索 1 对心管 1 条心管 生心区
内胚层 (endoderm) 的分化 中肠 后肠 前肠 口咽膜 卵黄囊 尿囊 泄殖腔膜 原始消化管
前肠的分化 咽囊与原始咽 咽囊 : 原始咽侧壁的隆起 原始咽 : 前肠头端的膨大
咽囊的分化 第 Ⅰ 对第 Ⅱ 对第 Ⅲ 对第 Ⅳ 对第 Ⅴ 对 内侧端 : 咽鼓管外侧端 : 中耳鼓室内侧端 : 腭扁桃体的上皮及隐窝外侧端 : 退化背侧份 : 下一对甲状旁腺腹侧份 : 胸腺背侧份 : 上一对甲状旁腺腹侧份 : 退化后腮体 - 形成甲状腺滤泡旁细胞 甲状腺原基 : 第 4 周初, 原始咽底壁正中线第一对咽囊的平面, 形成甲状舌管
呼吸系统原基 VS 上消化道 原始咽尾端 闭合 分支 喉气管沟喉气管憩室肺芽 喉气管主支气管肺喉气管憩室 肝憩室 腹胰芽 背胰芽 原始咽尾端的前肠 : 食管 胃 十二指肠原基
肝胆 VS 胰腺 肝胆的原基 肝憩室 头支 --- 肝 尾支 --- 胆囊 胆道 胰腺的原基 : 背胰芽 + 腹胰芽 喉气管憩室 肝 肝憩室 腹胰芽 背胰芽 胆囊 背胰芽 腹胰芽
中肠的分化 分化形成十二指肠后 1/3 横结肠右 2/3 段 尾支 头支
后肠的分化 泄殖腔的分隔与分化 背侧 : 原始直肠 腹侧 : 尿生殖窦 直肠和肛管上段 膀胱 尿道 阴道 尿生殖膜 肛膜 分化形成横结肠左 1/3 肛管上段 ( 齿状线以上 ) 膀胱 尿道 阴道等的上皮组织
原始消化管壁的内胚层仅形成内脏器官的上皮 ( 被覆上 皮 腺上皮 ), 内脏器官结缔组织 肌组织 血管等来 源于原始消化管周围的脏壁中胚层 内胚层主要分化为 : ⑴ 咽囊分化的各器官的实质 ⑵ 喉以下呼吸道的上皮 ⑶ 咽以下消化管的上皮, 肝 胆 胰的实质
生长速度不均衡 : ⑴ 胚盘中央 > 周边 ; ⑵ 外胚层 > 内胚层 ; ⑶ 胚盘头侧 > 尾侧 头褶 尾褶 左右侧褶 胚体由盘状 筒状 C 形
2W 6W 4W 5W 3W 7W 8W
小结 胚前期 精子 卵子 受精输卵管 受精卵 卵裂 3rd day 桑椹胚 4th day 胚泡子宫 内细胞群 滋养层 胚泡腔 2nd week 两胚层胚盘 胚期 3rd week 三胚层胚盘 4th---8th week 柱形胚体形成 三胚层分化 神经外胚层 表面外胚层 轴旁中胚层 间介中胚层 侧中胚层 间充质 原始消化管
组成 : 绒毛膜, 羊膜, 卵黄囊, 尿囊, 脐带 功能 : 营养 保护 呼吸 排泄 转归 : 抛弃 衣胞
绒毛膜 (chorion)----- 滋养层 胚外中胚层 组成 : 绒毛膜板 + 绒毛 滋养层陷窝 绒毛膜板
绒毛干的形成与分级 初级绒毛干 : 第 2 周, 细胞滋养层 + 合体滋养层次级绒干 : 第 3 周, 胚外中胚层长入三级绒毛干 : 胚外中胚层分化为血管 结缔组织固定绒毛细胞滋养层壳 细胞滋养层壳
绒毛膜的演变 丛密绒毛膜 平滑绒毛膜
异常发育 葡萄胎 : 血管消失 间质水肿, 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 葡萄胎
羊膜囊 (amnion) 组成 : 壁 : 羊膜上皮 + 胚外中胚层羊膜腔 : 充满羊水
羊水 : 水 胎儿脱落的上皮细胞 碳水化合物 羊膜上皮分泌 胎儿吞饮 吸收 羊水循环 羊膜上皮重吸收 排泄 足月正常量 :1000ml 过多 : 多于 2000ml, 提示无脑畸形 脑积水或食管闭锁 ; 过少 : 少于 500ml, 提示无肾 尿道闭锁, 可引起粘连 功能 : 保护 扩张宫颈 冲洗产道等
羊水穿刺术 : 将怀孕中所产生的羊水, 在无菌下抽出若干毫升, 进行细胞染色体检查 ( 先天愚型,21 三体型 ) DNA 分析 化学物质分析, 以早期发现畸形 最好在怀孕 15~16 周进行
卵黄囊 (yolk sac) 演变 第 6 周退化 闭锁 脐肠瘘
功能意义 : A: 卵黄囊壁的胚外中胚层形成血岛 --- 原始造血干细胞 B: 卵黄囊尾侧, 靠近尿囊附近的内胚层分化出原始生殖细胞 原始生殖细胞 血岛
尿囊 (allantois) 形成 : 第 3 周, 卵黄囊尾侧内胚层向体蒂内伸出一个盲囊 尿囊
演变 : 闭锁后在脐部与膀胱顶之间 : 脐正中韧带 ; 脐尿瘘 分化为两对尿囊动 静脉将转变为脐 动静脉
脐带 (umbilical cord) 组成及演变 : 早期 : 体蒂 尿囊 卵黄囊 晚期 : 粘液性结缔组织, 脐动脉 静脉 外包羊膜 Foregut Midgut Hindgut Oral plate Anal plate
正常长度 :40-60cm 过短 : < 35cm 胎盘早剥与出血 过长 : > 80cm 缠绕肢体或颈部 功能 : 胎儿与母体间物质交换的纽带
一般结构 : 丛密绒毛膜 + 底 ( 基 ) 蜕膜 15-30 个胎盘小叶 重 500g ±, 直径 15-20cm, 厚 2.5cm
绒毛膜板 绒毛 + 绒毛间隙 滋养层壳 + 底 ( 基 ) 蜕膜
胎盘的血循环 1. 子体 : 胎儿血 脐静脉 脐动脉 绒毛静脉 绒毛内毛细血管 2. 母体 : 子宫动脉螺旋动脉血窦开口于绒毛间隙子宫静脉 物质交换 ( 母体血 )
胎盘膜 / 胎盘屏障 ( placental barrier) 1. 定义 : 是胎儿血与母体血进行物质交换所通过的结构 2. 组成 : 早期 (6 层 ): 血管内皮 + 基膜 + 薄层结缔组织 + 基膜 + 细胞滋养层 + 合体滋养层 晚期 (3 层 ): 血管内皮 + 基膜 + 合体滋养层
胎盘的功能 1. 物质交换 CO 2 和 O 2 的交换 营养物质的交换代谢废物的排泄抗体的获得 2. 屏障作用对多数细菌有屏障功能, 但不能阻止病毒通过 3. 内分泌功能人绒毛膜促性腺激素 hcg: 受精后第 2 周开始分泌, 第 9-11 周达高峰 人胎盘催乳激素 hpl: 受精后第 2 月开始分泌, 第 8 月达高峰孕激素及雌激素 : 受精后第 4 月开始分泌, 取代黄体的功能
胎膜 蜕膜与胎盘的结构关系
主要内容 受精的部位 条件 过程和意义 卵裂 桑葚胚和胚泡的形成 植入的时间 过程, 正常植入的部位 二胚层胚盘 三胚层胚盘的发生 三胚层的分化 咽囊的分化 胎膜 胎盘的结构和功能