发育生物学教学课件07-2 胚层的形成.ppt

Department of Developmental Biology School of life sciences Central South University 胚层的形成与分化 1 一、二胚层的形成： 胚胎发育的第2周，由内细胞群形成胚层。 (一) Formation of the Bilaminar Germ Disc (二) 相关结构的发生 胚层的形成与分化 2 第2周，Inner cell mass： cell division， proliferation & differentiation形成embryonic disc 上胚层(epiblast or Primitive ectoderm layer )， 下胚层(hypoblast )。称为二胚层胚盘，是人体发育的原基。 (一) Bilaminar germ disc formation 内 细 胞 群 胚 盘 上胚层 下 胚 层 3 上胚层 下胚层 二胚层 胚盘 上胚层（epiblast） 柱状细胞 （又称原始外胚层 Primitive ectoderm layer ） 下胚层（hypoblast） 立方形细胞 （又称原始内胚层 Primitive endoderm layer） (Bilaminar germ disc) Bilaminar germ disc formation: 4 二胚层时期（第2周） 滋养层细胞向外增殖，形成合体滋养层(Syncytiotrophoblast)， 深面一层立方形细胞，边界明显称细胞滋养层 (Cytotrophoblast)。 羊膜腔 epiblast与极端滋养层之间的腔 卵黄囊 hypoblast下面的腔, 胚外体腔 脏壁、体壁中胚层 之间的腔 体 蒂 连接极端滋养层与 羊膜的胚外中胚层， 为脐带的原基 (二) 相关结构的发生 5 二胚层期相关结构的发生 子宫血管 子宫上皮 子宫蜕膜 合体滋养层 上胚层 下胚层 初级卵黄囊 羊膜腔 细胞滋养层 外体腔膜 滋养层陷窝 第8天，Epiblast与极端滋养层之间出现充满液体的小腔， 迅速扩大，形成羊膜腔(Amniotic cavity)。胚极滋养层细胞 分裂形成一层立方或扁平细胞，分化为羊膜上皮。 6 初级卵黄囊 羊膜腔 细胞滋养层 合体滋养层 外体腔泡 合体滋养层 羊膜腔 细胞滋养层 外体腔膜 n滋养层细胞也向胚泡腔内增殖，形成星状细胞，充填在胚泡腔 内，以后形成胚外中胚层。 7 第2周小结（主要变化） 完成植入 二胚层胚盘形成 羊膜腔和卵黄囊出现 滋养层分化为两层 体蒂发生 胚外中胚层形成 8 n1. Formation of the primitive streak n2. Formation of the Endoderm n3. Formation of the mesoderm n4. Formation of the Trilaminar Germ Disc n5. Formation of the notochord n6.口咽膜 & 泄殖腔膜的出现 二、三胚层胚盘形成（第3周） Formation of the Tri laminar Germ Disc 9 1. Formation of the primitive streak 原条 .原条的发生：第三周初，上胚层细胞迅速分裂增殖， 向胚体的一端、上下两胚层之间的中轴线处迁移，形成 一条增厚的细胞索，称为原条(primitive streak)。 上胚层 原条上胚层 原条 上胚层 下胚层 10 原结 原条头端细胞密集，膨大成原结(primitive node)。 原条背面中线细胞凹陷,出现一纵向行走的浅沟称原 沟(primitive groove)。原结背侧中央有一陷窝，称 原窝(primitive pit)。 原凹 原沟 原条 原条 primitive streak 原条出现的意义 ？ l决定了胚盘的方向（ 头尾） l决定了胚体的中轴 ( 左右) l将发生新的胚层11 下胚层 上胚层 原 条 内胚层 2.内胚层的形成: Formation of the Endoderm Epiblast细胞增殖,通过原条向hypoblast迁入,全部替 换下胚层,形成一层新的细胞,称内胚层(Endoderm). 12 上胚层 内胚层 3.中胚层的形成: Formation of the mesoderm 胚内中胚层 上胚层细胞迅速增殖，通过原条迁入上、内胚层之间 ，并向左右两侧及头端扩展，在上、内两胚层之间形 成一层新的细胞层，即胚内中胚层(mesoderm)。 13 外胚层 内胚层 中胚层 ectoderm mesoderm endoderm 当endoderm和mesoderm形成后， 上胚层改名为外胚层(ectoderm)。 4. Formation of the Trilaminar Germ Disc 14 脊索 上胚层细胞 增殖 通过原凹 头突脊索管神经- 肠管脊索 5. Formation of the notochord 胚胎第16天，Epiblast 细胞继续增殖向原结迁移，并通过原窝向上 、内胚层之间凹陷性生长、向原结头端推移, 在上与内胚层之间的中 轴线上形成索状突，称head process，后称脊索突(notochordal process)。原窝的腔隙凹入脊索突,使脊索突发育形成一条细管，称 脊索管。 脊索的作用 ? 15 第20天左右, 脊索管的底壁与内胚层细胞间断性 融合并出现若干裂孔，使脊索管向下与卵黄囊顶即 未来的原肠相通，向上通过原窝与未来的神经管相 通，固此管称神经肠管。此管的底壁很快溶解消 失，顶壁和侧壁发育形成一圆柱状细胞索，称脊索 (notochord)。 16 内、外胚层直接相贴，无中胚层，椭圆形薄膜。 口咽膜 (oropharyngeal membrane） 位于头突的头侧，将演变成口底，于 4周中期（约24天）破裂。 泄殖腔膜(cloacal membrane) 位于原条的尾侧，将演变为尿生殖膜 和肛膜，肛膜约在8周破裂。 6.口咽膜 & 泄殖腔膜的出现 17 n在胚胎发育的第3周末，胚盘由内、中、外三 个胚层组成， 胚盘头端大，尾端小。三个胚层 将分别分化成人体的各种组织和器官。 18 第3周小结（主要变化） n1. Formation of the Endoderm n2. Formation of the mesoderm n3. Formation of the Trilaminar Germ Disc n4. Formation of the notochord n5.口咽膜 & 泄殖腔膜的出现 n6.绒毛膜形成 19 三胚层形成后，第4周第8周的胚期发育过程中， 三个胚层进行各自的特殊分化，形成特定的组织器官， 建成各器官系统的雏形；人体外形初步建立；胎盘与胎 膜也同时发育形成。此期为分化高峰期，胚胎对环境因 素的作用十分敏感，易受各种因素影响，导致发生某些 先天性畸形。 （四）胚层分化、胚体外形建立（第48周） 20 （四）胚层分化与胚体外形建立 （第 48周） 21 1、外胚层的分化 differentiation of ectoderm 神经外胚层：neural ectoderm 神经板(neural plate)。 （脊索背侧的） 外胚层 脊索诱导下 细胞增生 神经板 神经褶 神经沟 神经褶 第3周末开始愈合 神经管 CNS PNS neural crest 神经嵴 外胚层 ectoderm 脊索 notochord 神经褶 neural fold 神经沟 neural groove 神经管 neural tube 中胚层 mesoderm 22 1、外胚层的分化 differentiation of ectoderm 神经管： 神经褶 约在第25天闭合， 如未闭合，将形成无脑儿 在第27天闭合，如未闭合， 如未闭合，将形成脊柱裂或 脊髓裂 后神经孔： Posterior neuropore 前端膨大发育为脑泡, 神经管 的大部分发育为脊髓。分化 为中枢神经系统、松果体、 神经垂体、视网膜等 Anterior neuropore 前神经孔： 23 24 无脑儿 脊柱裂脊髓脊膜膨出 25 周围神经系统的发生 神经褶顶缘的神经外胚层细胞迁移至神经管的背外侧，称神经嵴 (neural crest)。是周围神经系统的原基，将分化为脑神经节、脊神 经节、 植物神经节和外周神经与分别迁移各器官分化为嗜铬细胞、 甲状腺的滤泡旁细胞和皮肤的黑色素细胞等。 脊神经 神经背根 神经节 神经嵴 26 神经管形成与周 边表面 外胚层分 离；并被表面外 胚层覆盖。表面 外胚层分化为表 皮、皮肤的附属 器，角膜、晶状 体和腺垂体等。 表面外胚层 表面(普通)外胚层: 表面外胚层 27 中胚层的分部：轴旁中胚层 paraxial mesoderm (第17天) 间介中胚层 intermediate mesoderm 侧 中 胚 层 lateral mesoderm 2、中胚层的分化 differentiation of mesoderm 间介中胚层侧中胚层 轴旁中胚层 28 轴旁中胚层 paraxial mesoderm 第20天轴旁中胚层节段性增生,形成左 右成对的局部隆起,称体节somite。 体节 somite 前神经孔 体节 脊髓 2、中胚层的分化 differentiation of mesoderm 枕节: 4 颈节: 8 胸节:12 腰节: 5 骶节: 5 尾节:810 29 体节 somite 头端向尾端生成 ，每天三对。 约在第五周出齐 ，共约4244对 。 30 生皮节 dermatome 生肌节 myotome 生骨节 sclerotome 31 32 间介中胚层： intermediate mesoderm 间介中胚层侧中胚层 轴旁中胚层 分化为泌尿系统、生 殖系统的主要器官 33 侧中胚层、间充质 分化、脊索演变： 侧中胚层 胚内 体腔 分化 消化、呼吸道管壁的肌组织和结缔组织 以后依次分隔为心包腔、胸膜腔、腹膜腔 体壁的骨胳、肌肉和结缔组织 分化 分化 体壁中 胚层 脏壁中 胚层 间充质：分散存在的中胚层细胞，分化为身体各处的结缔组织及血管、 肌肉、骨骼等。 脊索 演变为髓核 34 体壁中胚层 胚内体腔 脏壁中胚层 侧中胚层的分化 lateral mesoderm 分化为胸腹部、四 肢的真皮、骨骼肌 、骨骼和血管等 分化为消化、呼吸系统的肌组织 ，结缔组织，血管和间皮等 35 胚外体腔 胚内体腔 侧中胚层的分化 lateral mesoderm 36 体壁中胚层 胚内体腔 脏壁中胚层 未切在脐带的平面上 37 原始消化管的形成：内胚层构成卵黄囊的顶， 在胚盘向腹侧的卷褶变化下，内胚层被卷成原始消化管。 矢状面 横断面 AB 3、内胚层的分化 Endoderm differentiation 38 泄殖腔膜 口咽膜 3、内胚层的分化 Endoderm differentiation 原始消化管 咽直肠、腺等 分化： 喉肺 上皮组织 男、女尿道近端 39 原始消化管： 两端封闭（口咽膜、泄殖腔膜）； 中部腹侧与卵黄囊相通； 从头端到尾端依次分为前、中、后肠三段； 分化为消化管与呼吸道的上皮、消化腺等。 前肠 中肠 后肠 卵黄囊 40 4、胚体外形的建立 胚体外形的变化过程：平盘胚 圆柱胚 原因： 各部分生长速度不同 中快于边 外快于内 纵快于横 头快于尾 纵向上形成头褶、尾褶 横向上形成侧褶 BA 41 胚体外形变化（横断面） 42 （二）胚体的形成 （纵切面） 43 44 胚体卷褶的结果