《人体胚胎发育》PPT课件.ppt

1. 定义 人体胚胎学(human embryology)是研究人体个体发生发育的过程 及其机制的科学,同时也研究先天性畸形的发生及其预防。 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。 关于胚胎学的研究 2人体胚胎学的研究内容 生殖细胞 受精 胚胎发育 胚胎与母体的关系 先天畸形等 3.胚胎学发展史 公元前：亚里斯多德；希波克拉底 l 先成论： 17世纪 尼古拉斯哈特索科 (Nicolaas Hartsoeker) 精原论 卵原论 l 套装论 l 渐成论：早期胚胎中没有预先存在的结构， 胚胎的四肢和器官是经历了由简单到复杂的渐 变过程而形成的（18世纪 德国 沃尔夫） “物竞天择，适者生存” 人的系统发生：人类生物进化的过程。原核到真核；单细胞到 多细胞；简单到复杂；低级到高级，直到出现现代人类。 描述胚胎学 比较胚胎学 实验胚胎学 化学胚胎学 分子胚胎学 发育生物学 Karl Ernst Von Baer 卡尔安斯特冯贝尔(17921876) 属于动物共有结构的总是比用于区分不同种动物的特征结构优先发生 1891年人的演化第四版 恩斯特海克尔 Ernst Haeckel，1834 1919 受精卵 胚胎龄的计算 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 受精卵(oosperm) 月经期 增生期 排卵 黄体期 月经期 女 性 生 殖 周 期 示 意 图 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 如何推算预产期 受精龄38周 月经龄40周 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 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） 胎期 胚 胎 发 育 的 分 期 致畸敏感期 一、生殖细胞(germ cell) 精子发生 卵子发生 卵原细胞精原细胞 减数分裂 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 1. 卵子的发生和排卵 黄体 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 排卵前 受精 排卵 排卵 胚胎期 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 2.精子 1）发生： 细胞增殖减数分裂形态变化 结构成熟 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) 2）功能成熟： 附睾: 运动 女性生殖管道:获能 二、受精(fertilization) （一） 受精的定义：精、卵结合形成受精卵的过程 （二） 受精部位：输卵管壶腹部 （三） 受精条件： 精子与卵子在限定的时间相遇； 精子获能； 精子数量（500万）、质量（畸形率70%） 卵子发育正常，处于第二次成熟分裂中期； 两性生殖管道必须通畅。 （四）受精过程 I期：精子与卵泡细胞（放射冠）相互作用。 顶体反应缺陷症： 精子不能产生顶体反应 期 期 期 顶体反应 II期：精子与透明带相互作用。 期 期 期 ZP3分子识别、 粘附 III期：精子与卵母细胞相互作用 期 期 期 皮质颗粒释放， 透明带反应 单精受精 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。 （五）受精的意义 激活卵子、完成第二次减数分裂； 恢复二倍体核型，保证遗传与促进变异； 决定新个体的遗传性别。 XY XX 一、 卵裂及胚泡形成（第一周） （一）卵裂(cleavage)-有丝分裂 受精卵早期的细胞分裂称卵裂（同步 、均裂，细胞不生长）。 卵裂产生的子细胞呈球形，称卵裂球 （blastomere）。 二细胞期 受精后30h 四细胞期 受精后40h 桑椹胚（morula）：受精 后第三天，形成12-16个卵 裂球组成的实心胚，形似 桑椹，称桑椹胚。 桑椹胚 （二）胚泡（blastocyst）形成 受精后第4天细胞继续分裂，细胞间开始出现小腔隙并 逐渐汇合成一个大腔，桑椹胚转变为中空的泡状，称胚泡。 胚泡形成同时进入子宫腔 胚泡 滋养层 trophoblast 内细胞群 inner cell mass （多能干细胞） 胚泡腔 blastocoele 胚（极）端 滋养层 第一周： 受精 卵裂 胚泡形成 二、植入(implantation) （第二周） （一）定义-着床 胚泡埋入子宫内膜的过程。 （二）时间： 开始于受精后第5-6天， 完成于受精后第11-12天 （三）部位 正常部位：子宫底或体部，后壁多见。 异常部位（异位妊娠） l 植入在子宫之外，多位于输卵管； l 胚胎早期死亡，妊娠2月期间输卵管破裂出血 。 宫外孕宫外孕 异位妊娠 前置胎盘前置胎盘 l 植入部位近子宫颈管内口； l 胎盘可阻挡胎儿娩出，妊娠晚期及 产时大出血。 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 （四）条件 （五）过程 第5天第9天 第12天 第14天 （六）植入时子宫内膜的变化 蜕膜反应：分泌期子宫内膜变得更加肥厚，血管增生，血液供应 更为丰富，子宫腺分泌更旺盛，基质细胞肥大，富含 糖原和脂滴。 蜕膜 (decidua)：胚泡植入后的子宫内膜 蜕膜细胞 植入前母体和胚胎的时空变化 2 Cell 4 Cell 8 Cell 桑 椹 胚胚泡 （七）两胚层胚盘及相关结构的发生 两胚层胚盘发生 受精后7-8天，内细胞群增殖分化为上下两层 上胚层 下胚层 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 第二周末，两胚层胚盘形成，直径约0.1-0.2mm 胚泡 2.羊膜囊和初级卵黄囊的形成 羊膜囊（amnion）发生于受精后第8天 初级卵黄囊（primary yolk sac）发生于受精后第9天 3.滋养层细胞的分化 与绒毛膜形成 细胞滋养层cytotrophoblast 合体滋养层syncytitrophoblast 滋养层陷窝 外体腔膜（初级卵黄囊） (1)来源和分化发生的时间 受精后第11天，外体腔膜与细胞 滋养层间发生胚外中胚层 (2)胚外体腔的形成 胚外体壁中胚层 胚外脏壁中胚层 (3)体蒂（body stalk）的形成： 将羊膜囊顶与滋养层连接起来 胚外中胚层，是脐带的原基。 5. 次级卵黄囊的形成 受精后第2周末，下胚层周缘的 细胞增生，在初级卵黄囊内形成 4. 胚外中胚层（extramesoderm）的形成 一、三胚层胚盘的形成（第3周） （一）原条形成 原条 细胞增殖 向尾端、中线集中 头端膨大 上胚层 中部凹陷 原沟 原结原凹 原条决定了胚盘的头端和尾端，左侧和右侧 凹陷 （二）三胚层胚盘 上胚层- 沿原沟迁移 在上下胚层之间 向前后及两侧扩展 胚内中胚层 进入下胚层，取代下胚层 内胚层 外胚层 口咽膜 泄殖腔膜 外胚层 中胚层内胚层 上胚层细胞 头突脊索管脊索原条退化 （三）脊索的发生 经原凹 畸胎瘤 为胚胎早期的中轴器官，起支撑作用； 诱导外胚层的分化； 退化后成为椎间盘内的髓核。 脊索 二、三胚层的分化 （一) 外胚层(ectoderm)的分化 无脑畸形和脊 髓裂的发生 表面外胚层 外 胚 层 脊索诱导背 侧中线增厚 神 经 板 沟缘愈合 第22天 神 经 管 前神经孔 脑 后神经孔 脊髓 第25天闭合 神经褶 神经沟 神经嵴 细胞迁移 第19天 neural plate 第27天闭合 神经沟 神经褶 神 经 管 脊索 前神经孔 无脑畸形 后神经孔 脊髓裂 未闭合 未闭合 神 经 管 缺 陷 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 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 （二） 中胚层(mesoderm)的分化 轴旁中胚层 间介中胚层 侧中胚层 间充质-结缔组织、肌组织、血管 轴旁中胚层 侧中胚层 间介中胚层 1.轴旁中胚层的分化 l节段性增生，呈团块状， 形成体节，共42-44对 体节 l 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 体节 生皮节 生肌节 生骨节 2.间介中胚层的分化- 泌尿生殖系统的原基 间介中胚层 尾端（不分节）生肾索：中肾和后肾生殖腺的原基 头端（节段性）生肾节：前肾的原基 3.侧中胚层的分化 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 生心区-心脏的原基 心脏的演变 生心区：位于口咽膜头端的侧中胚层 生心板 1对心管 1条心管 心脏 （三）内胚层(endoderm)的分化 内胚层卷折形成原始消化管。 头端膨大，为原始咽，由口咽膜封闭；第4周破裂。 尾端膨大，为泄殖腔，由泄殖腔膜封闭；第8周破裂。 原始消化管两端与外界相通。 原始消化管分为三段： 前肠 中肠 后肠 1.前肠:分化为咽、 食管、胃、十二指 肠上段，肝、胆、 胰及喉以下的呼吸 系统 前肠头端膨大形 成一个头阔尾窄、背腹 扁平的漏斗状结构原 始咽（primitive pharynx），其侧壁有五 对囊状突起，称咽囊（ pharyngeal pouch）。 咽囊和原始咽的分化 内侧端：咽鼓管 外侧端：中耳鼓室 内侧端：腭扁桃体的上皮及其隐窝 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 第对 第对 第对 第对 第对 后腮体形成甲状腺滤泡旁细胞 第4周初，原始咽底壁正中线第一对咽囊的平面上，上皮增生形成一 盲管，称甲状舌管 甲状腺原基。 原始咽尾端底壁正中形成长形盲囊，称 喉气管憩室 呼吸系统原基。 原始咽尾侧的前肠部份将分化为食管、 胃、十二指肠前2/3段。 第4周初，前肠末端腹侧上皮增生，形 成一向外突出的囊状突起， 称肝憩 室肝胆的原基。 第4周末，前肠末端腹侧靠近肝憩室尾 侧，上皮增生形成腹胰芽，其对侧上皮 增生形成背胰芽，以后背、腹胰芽融合 形成胰腺的原基。 喉气管憩室 肝憩室 腹胰芽背胰芽 2.中肠：(与卵黄囊相通,由于肠袢生长迅速，腹腔容 积相对较小，致使肠袢进入脐腔内形成生理性脐疝， 第10周，肠袢开始从脐腔退回腹腔，脐腔随之关。） 将分化形成十二指肠后1/3 横结肠右2/3段 3.后肠：分化形成横结肠左1/3 - 肛管上段（齿状线 以上），部分膀胱、尿道、阴道等的上皮组织。 后肠末端的膨大部分称泄殖腔（cloaca）。人胚第6、7周，后肠与尿囊 间的间充质增生，形成尿直肠隔，尿直肠隔下沿伸与泄殖腔膜会合，将 泄殖腔分为背腹两部分： 泄殖腔膜 被分隔为 背侧：肛膜 腹侧：尿生殖膜 背侧：原始直肠（分化为直肠和肛管上段） 腹侧：尿生殖窦（主要分化为膀胱、尿道、阴道） 泄殖腔 原始消化管壁的内胚层仅形成上述器官的上皮以及有关 腺体的实质，上述器官及腺体内的结缔组织、肌组织、 血管等则来源于原始消化管周围的脏壁中胚层。 内胚层主要分化为： 咽囊分化的各器官的实质 喉以下呼吸道的上皮 咽以下消化管的上皮，肝、胆、胰的实质 生长速度不均衡： 胚盘中央周边； 外胚层内胚层； 胚盘头侧尾侧。 头褶、尾褶、左右侧褶。 胚体由盘状筒状C形 三、胚体外形的建立 2W2W 3W3W 4W4W 5W5W 6W6W 7W7W 8W8W 小结 2nd week 两胚层胚盘 卵裂 3rd day 桑椹胚 4th day 胚泡 内细胞群 滋养层 胚泡腔 子宫 精子 卵子 受精 输卵管 受精卵 胚前期 胚期 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 3rd week 三胚层胚盘 先天畸形（congential malformation)是指胎儿出生时 就表现出来的身体外形或内脏结构的发育异常。 畸形学（teratology）研究先天畸形的科学 出生缺陷（birth defect)胚胎发育紊乱引起的结构、功 能、代谢、精神、行为、遗传等方面异常。 根据近年来全国出生缺陷统计结果，中国是世界上出生缺 陷婴儿的高发国家之一。在每年3000万左右的新生儿 中 ，约有4%6%的缺陷儿出生，即每年有100万到120万名婴 儿出生时有缺陷。 卫生部发布的中国妇幼卫生事业发展报告（2011）显 示，我国最近15年的出生缺陷发生率由1996年的万分之 87.7，上升到去年的万分之149.9，猛增七成以上。 2010年，医院监测的前五位出生缺陷种类是先天性心脏病 、多指（趾)、唇裂、先天性脑积水和神经管缺陷，共占 全部出生缺陷的49.1%，先天性心脏病和多指（趾)发生率 呈上升趋势。 一、先天畸形的分类 1.胚胎整体发育障碍 - 早期死亡吸收或自然流产 2.胚胎局部畸形 - 小脑畸形 3.器官或器官局部发育不良 -常见的先心病 4.组织分化不良 - 先天性巨结肠 5.吸收不全或退化不全 - 肛门闭锁、蹼状趾 6.异位发生或超大超数畸形 -异位肾、双输尿管 7.发育滞留性畸形 - 隐睾 8.寄生畸形或连体畸形 器官过度发育性畸形：多指和多趾 寄生胎,单卵孪生的 两个胎儿发育速度 相差太大,致使小者 附着在大者的某一 部位。 二、先天畸形的病因和发生机制 1 1遗传因素遗传因素 占占20-25%20-25% 染色体畸变:Downs综合征（21号染色体三体）, 猫叫综合征（5号染色体p臂缺失） 基因突变: 小头畸形,多囊肾等 Downs综合征小头畸形 2 2环境因素环境因素 占占10%10% 生物致畸因子: 风疹病毒,巨细胞病毒等 物理致畸因子：辐射、机械性压迫、重金属铅.汞等 化学致畸因子：药物、 其他化学物质（农药、食物添加剂、防腐剂） 其他致畸因子：吸烟、酗酒、缺氧等 3. 3. 环境因素和遗传因素的相互作用环境因素和遗传因素的相互作用 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 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） 胎期 致畸敏感期 三、先天畸形的易发期 “全”或“无”时期 功能缺陷 胎儿发育时期与畸形发生关系示意图 严重畸形 功能缺陷或非严重畸形 四、先天畸形预防、宫内诊断 2. 2. 先天性畸形的产前检查先天性畸形的产前检查 羊水检查: 染色体分析,DNA分析 绒毛膜活检:染色体分析 超声检查 1.1. 先天畸形的预防先天畸形的预防 婚前检查 避免接触致畸因子 一、胎膜 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。 （一）绒毛膜(chorion)-滋养层、胚外中胚层 1. 组成：绒毛膜板+绒毛 绒毛膜板 滋养层陷窝 2.绒毛的形成与分级 初级干绒毛： 第2周，细胞滋养层+合体滋养层 次级干绒毛： 第3周，胚外中胚层长入 三级干绒毛： 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 3.绒毛膜的演变 丛密绒毛膜 平滑绒毛膜 4. 异常发育 葡萄胎： 发育障碍，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 （二） 羊膜囊(amnion) 1.组成： 壁：羊膜（半透明的薄膜） 羊膜腔：充满羊水 2. 羊水 l 成分：水、胎儿脱落的上皮细胞、碳水化合物 l 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。 l 功能：保护、扩张宫颈、冲洗产道等 羊水循环 排泄 胎儿吞饮、吸收羊膜上皮分泌 羊膜上皮重吸收 l 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。 （三）卵黄囊(yolk sac) 1.演变：进化重演；包入脐带，形成卵黄蒂；第6周退化、闭锁。 脐肠瘘 2.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 （四）尿囊(allantois) 1. 形成：第3周，卵黄囊顶的内胚层向体蒂内伸出一个盲囊 尿囊 2.演变： 闭锁后在脐部与膀胱顶之间：脐正中韧带； 分化为两对尿囊动、静脉将转变为脐、动静脉。 脐尿瘘 （五）脐带(umbilical cord) 1.组成及其演变: 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 2. 功能： 胎儿与母体间物质运输的纽带 二、胎盘(placenta) （一）一般结构：圆盘状，重500g，直径15-20cm， 厚2.5cm，有胎儿面与母体面之分。 15-30个胎盘小叶 胎膜、蜕膜与胎盘的结构关系 （二）组织结构： 1.子体：