人体早期发生 陈咏梅 人体解剖与组织胚胎学系 北京协和医学院基础学院
人体胚胎学 : 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 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
正常发育概述 孕期受精分娩 38 周
1. 胚前期 ( 0-2 周 ) 受精 二胚层胚盘形成
2. 胚期 ( 3-8 周 ) 三胚层胚盘形成和器官发生
3. 胎期 ( 9 周 - 出生 ) 各器官系统生长发育
LNMP 孕期 受精年龄 早期发育 孕龄 预产期 : 月龄 + 9 或 -3, 日龄 + 7 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
主要内容 生殖细胞的发育成熟 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 受精 卵裂和胚泡植入三胚层胚盘的形成三胚层的分化和胚体形成胎膜 胎盘双胎 联体双胎和多胎先天性畸形
一 生殖细胞的发育成熟 精子发生卵子发生 青春期 胎儿期
二 受精 卵裂和胚泡植入 1. 受精精子 + 卵子 = 受精卵
(1) 受精的前提条件 1) 配子的数量 a. 卵子 : PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. b. 精子 :3-5 10 8 /ml, 2-6 ml > 2 10 7 /ml, 畸形精子 < 20%, 精子活力 > 70%
2) 配子的运输 a. 卵子 :( 次级卵母细胞 ) b. 精子 : 3-5 10 8 3-5 10 2 1
精子的获能 发生的部位 : 女性生殖管道 方法 : 去除精子头外的糖蛋白 结果 : 精子获得使卵子受精的能力
3) 两性配子的及时相遇 a. 时间 : 精子 : 射精后 48 小时内卵子 : 排卵后 12-24 小时内 b. 部位 : 输卵管壶腹部
(2) 受精的过程 1) 顶体反应 : PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 精子释放顶体酶, 溶解放射冠和透明带的过程 2) 透明带反应 : 精卵结合后, 卵子浅层胞质内的皮质颗粒释放酶类, 使透明带结构发生变化, 不能再与精子结合, 保证了单精受精
3) 受精的过程 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
(3) 受精后的变化 1) 次级卵母细胞完成第二次减数分裂 ; 2) 雌 雄原核的形成和融合, 形成合子, 开始卵裂
(4) 受精的意义 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 1) 恢复染色体数目 ( 二倍体 ); 2) 个体变异 3) 遗传性别决定 4) 激活卵细胞, 启动卵裂 X + Y X + X
2. 卵裂 合子 有丝分裂变小卵裂球 桑椹胚 >12-15 胚泡
( 成胚细胞 ) 内细胞群 胚泡胚泡腔滋养层 胚胎干细胞 (ES 细胞 )
3. 胚泡的植入 ( 第二周 ) 胚泡埋入子宫内膜的过程, 又称着床 (1) 时间 : 5 6 天到 11 12 天. (2) 部位 : 子宫体 底, 多见于后壁
(3) 植入的过程 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
(4) 植入过程中发生的主要变化 1) 二胚层胚盘的形成 内细胞群 ( 成胚细胞 ) 二胚层胚盘 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 上胚层 : 邻近滋养层的一层柱状细胞 下胚层 : 靠近胚泡腔的一层立方细胞
2) 蜕膜反应子宫内膜 蜕膜 基蜕膜 : 位于胚的深面, 形成胎盘的母体部 蜕膜 包蜕膜 : 胚的宫腔侧退化 壁蜕膜 : 其余子宫内膜
3) 早期胎膜的形成 细胞滋养层 : 内层, 单层立方细胞 滋养层 合体滋养层 : 外层, 细胞融合
羊膜腔 : 上胚层与滋养层之间的腔隙, 含羊 水, 上胚层构成羊膜腔的底 卵黄囊 : 下胚层周缘细胞向腹侧生长围成, 下胚层构成卵黄囊的顶
胚外中胚层 体蒂 胚外体腔 绒毛膜
绒毛膜羊膜胎膜卵黄囊尿囊体蒂 脐带
异常植入 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, 胎盘可阻挡胎儿娩出, 妊娠晚期及产时大出血 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
三 三胚层胚盘的形成 ( 第 3 周 ) 1. 原条的形成 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 上胚层细胞 原条 ( 原沟 ) 决定胚体尾端 ( 增殖 ) 原结 ( 原凹 ) 中轴 左右
2. 胚内中胚层和内胚层的形成 经原条上胚层细胞增殖上 下胚层之间扩散 胚内中胚层内胚层 替代下胚层
3. 三胚层胚盘的形成 外胚层增殖上胚层细胞中胚层三胚层胚盘原条内胚层
口咽膜 泄殖腔膜 无中胚层
4. 脊索的形成 经原凹上胚层细胞脊索头侧中轴 诱导神经管的发生 退化成椎间盘的髓核
四 三胚层的分化和胚体形成 ( 第 4 8 周 ) 1. 外胚层的分化 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. (1) 神经外胚层 1) 神经管的形成外胚层细胞 ( 脊索被侧 ) 增殖脊索诱导中央内陷神经沟神经板神经褶 功能 : 中枢神经系统的原基 闭锁 神经管
2) 神经嵴的形成 功能 : 周围神经系统的原基, 形成神经节 神经 肾上腺髓质等
(2) 表面外胚层 1 表皮及其衍生物 ; 2 腺垂体 ; 3 耳 鼻 舌的感觉上皮 ; 4 角膜上皮 晶状体 ; 5 牙釉质等
2. 中胚层的分化 中胚层 轴旁中胚层 体节 间介中胚层 侧中胚层
(1) 体节的衍生物 体节 ( 3 对 / 天, 共 42-44 对 ) 中轴骨骼 骨骼肌 背部真皮
(2) 间介中胚层的衍生物 间介中胚层 泌尿生殖系统原基 肾 睾丸 卵巢等
(3) 侧中胚层的衍生物 体壁中胚层侧中胚层 胚内体腔 小腔融合脏壁中胚层
1) 体壁中胚层 体壁 四肢的真皮 骨骼肌 骨骼 2) 脏壁中胚层 内脏的肌组织 结缔组织 间皮等 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
3. 胚胎的卷折和胚体形成 胚盘 体节的快速生长 CNS 的快速生长 头褶和尾褶侧褶 卷折 圆柱体胚体
卷折的结果 : (1) 胚体凸入扩大的羊膜腔 ; (2) 胚体表面包以外胚层 ; (3) 内胚层卷入胚体内形成管状 ; (4) 体蒂变细形成脐带, 将胚胎悬挂于羊膜腔中
4. 原肠的形成及内胚层的分化 卵黄囊 原肠 ( 前肠 中肠 后肠 ) 消化 呼吸系统原基
内胚层 消化管 肝 胰 下呼吸道的上皮, 膀胱 尿道上皮, 中耳 扁桃体 甲状腺 甲状旁腺 胸腺上皮等 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
五 胎膜 胎盘胎盘 绒毛膜羊膜胎膜卵黄囊尿囊体蒂 脐带功能 : 保护 营养 呼吸 排泄和内分泌功能
1. 绒毛膜 (1) 组成 : 合体滋养层 + 细胞滋养层 + 胚外中胚层
(2) 绒毛的发育 1) 初级绒毛干 ( 核心为细胞滋养层 ) 2) 次级绒毛干 ( 核心为胚外中胚层 ) 3) 三级绒毛干 ( 核心结缔组织内血管形成 ) ( 胎儿血 )
(3) 细胞滋养层壳 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
(4) 分类 1) 丛密绒毛膜 : 邻接基蜕膜 形成胎盘胎儿部 2) 平滑绒毛膜 : 邻接包蜕膜
(5) 绒毛间隙 ( 母血 ) 合体滋养层中孤立的陷窝 融合的陷窝网 绒毛间隙
(6) 绒毛膜的异常发育 1) 水泡状胎块 ( 葡萄胎 ) 2) 绒毛膜上皮癌
2. 羊膜和羊水 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
(1) 羊水循环 通过母体 通过胎儿 细胞分泌 羊水 吸收 胎儿吞咽 吸收 胎儿排尿 Fetus
(2) 羊水体积 : 10 周 : 30ml; 20 周 : 350ml;37 周 : 700-1000ml (3) 羊水异常 : PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 1) < 400ml 羊水过少 2) > 2000ml 羊水过多 3) 羊膜系带
(4) 羊水的功能 1) 保护胎儿, 缓冲外力 ; 2) 利于胎儿运动, 防止粘连 ; 3) 维持胎儿体温 ; 4) 分娩时扩张宫颈, 冲洗产道 ; 5). 产前诊断
3. 卵黄囊 (1) 组成 : 内胚层 + 胚外中胚层
(2) 作用 : (1) 形成原肠 (2) 内胚层细胞 原始生殖细胞 (3) 胚外中胚层 原始血细胞
(3) 命运 卵黄蒂 Meckel s 憩室
4. 尿囊 (1) 形成 : 卵黄囊尾侧 伸入体蒂的盲管 (2) 作用 : 尿囊血管 脐动 静脉 (3) 命运 : 脐尿管 脐中韧带
5. 脐带 (1) 组成 : 起源于体蒂, 外覆羊膜, 内为粘液性结缔组织 闭锁的卵黄囊和尿囊, 含脐 A(2) 脐 V(1) 连接胚胎和胎盘, 出生时长约 55 cm
(3) 异常 1) 过长 缠绕肢体或颈部 2) 过短 胎盘早剥与出血
6. 胎盘 (1) 组成 : 胎儿部 丛密绒毛膜 母体部 基蜕膜
(2) 形状 : 圆盘状,D 15-20cm, 厚约 2-3cm, W 500-600g 1) 母体面 : 粗糙, 15-30 个胎盘小叶 2) 胎儿面 : 光滑, 覆有羊膜, 附有脐带, 放射状绒毛血管
(3) 胎盘血液循环 胎儿血液循环 ( 绒毛内 ) PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 脐 A. 毛细血管 脐 V. 代谢气体产物产物子宫螺旋 A. 绒毛间隙 子宫内膜 V. 母体血液循环
(4) 胎盘膜 ( 胎盘屏障 ) 1) < 20w PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 1 合体滋养层 ; 2 细胞滋养层及其基膜 ; 3 绒毛结缔组织 ; 4 绒毛毛细血管内皮及其基膜 2) > 20w 1 合体滋养层及其基膜 2 绒毛毛细血管内皮及其基膜
(5) 胎盘的功能 1) 物质交换 2) 保护 3) 内分泌功能 1 人绒毛膜促性腺激素 (HCG) 2 人胎盘催乳素 (HPL) 3 孕激素和雌激素
六 双胎 联体双胎和多胎 1. 双胎 ( 孪生 ) PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. (1) 双卵双胎两个卵子同时被两个精子受精 1) 各自有胎盘 绒毛膜囊 羊膜腔 ; 2) 性别相同或不同 ; 3) 相貌和遗传特性如同一般兄弟姐妹 (2) 单卵双胎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 可在 3 个不同的阶段分裂形成
单卵双胎可在不同阶段分裂 : 1) 卵裂阶段 两个胚泡 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 各自有胎盘 绒毛膜囊 羊膜腔 2) 早期胚泡 两个内细胞 群 共有胎盘 绒毛膜囊 各自有羊膜腔 3) 二胚层胚盘阶段 两个原条 共有胎盘 绒毛膜囊 羊膜腔
联体双胎 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
2. 多胎妊娠 (1) 三胎 (2) 四胎
七 先天性畸形 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 1. 定义 : 由于胚胎发育紊乱而出现的形态结构异常 出生时已存在 2. 畸形学 : 研究先天性畸形发生的原因 过程 机理及其预防的科学 3. 原因 : (1) 遗传因素 (25%) (2) 环境因素 ( 致畸因子 ) (10%) (3) 遗传因素与环境因素的相互作用 (65%)
(1) 遗传因素染色体异常或突变基因 1) 染色体数目异常 1 非整倍体 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. a. 单体型 Turner 综合征 (45,XO) 先天性卵巢发育不全 蹼颈 身材矮小 智力低下
b. 三体型 I. 常染色体三体型 21 三体 (Down s 综合征 先天愚型 ): PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 特殊面容, 智力低下, 先天性心脏病, 通关纹发生率 : 母亲年龄 <25 岁 : 1/2000 母亲年龄 >40 岁 : 1/100
II. 性染色体三体型 (Klinefelter 综合征 ) (XXY): 先天性睾丸发育不全
2 多倍体 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
2) 染色体结构异常断裂 缺失等 如 :5p - 猫叫综合征
3) 基因突变 DNA 分子碱基组成或排列顺序的改变 如苯丙酮尿症 (PKU): 遗传性代谢障碍疾病
(2) 环境因素 能引起先天畸形的环境因素统称为致畸因子 1) 生物性致畸因子 1 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 ; 单纯疱疹病毒 小头畸形, 小眼 2 弓形体 3 梅毒螺旋体
2) 物理性致畸因子 射线, 机械压迫, 损伤等 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 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 CNS 先天畸形
3) 致畸性药物 反应停 ( 短肢畸形 ) 链霉素 ( 先天性耳聋 ) 四环素
4) 化学性致畸因子 化学物质 : 铅 砷 镉 汞, 苯类 有机磷 农药 亚硝基化合物等
5) 其他致畸因子 1 激素 : 雌激素 孕激素 ( 生殖系统畸形 ) 2 吸烟 ( 小胎儿 ) 3 酗酒 ( 胎儿酒精综合征 )
(3) 遗传因素与环境因素的相互作用 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry.
4. 致畸敏感期 (1) 定义 : 受致畸因子作用而易发生畸形的胚胎 发育时期 一般为胚期 (3-8 周 )
(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 PUMC Dept. of Anat. Hist. & Embry. 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%