泌尿生殖系统发生

泌尿系统和生殖系统的发生Development of Urinary System & Reproductive System人体解剖与组织胚胎学教研室Department of Anatomy, Histology & Embryology金晓航 神经管脊索背主动脉原始消化管表面外胚层体节间 介中胚层体 壁中胚层脏壁中胚层 胚内体腔胚层的分化第 4 周间介中胚层头段 尾段生肾节nephrotome 生肾索nephrogenic cord前肾 尿生殖嵴表面外胚层神经管脊索胚内体腔羊膜背主动脉中肾管中肾小管尿生殖嵴原始消化管卵黄蒂卵黄囊外侧内侧中肾嵴mesonephric ridge尿生殖嵴生殖腺嵴genital ridge（肾和后肾）血管球背系膜肾小囊中肾小管中肾管中肾嵴生殖腺嵴原肠中肾嵴和生殖腺嵴泌尿系统的发生Development of Urinary System泌尿系统的发生肾和输尿管膀胱和尿道畸形1. 前肾 pronephros2. 中肾 mesonephros3 . 后肾 metanephros1. 前肾 pronephros前肾小管（ 7 10对）前肾管（向尾部延伸为中肾管） 中肾小管（ 80对），形成肾小体 .中肾管，通入泄殖腔 . 2m 末，大部退化多数退化2. 中肾 mesonephros 5w初，输尿管芽长入中肾嵴尾端（生后肾组织） 输尿管芽 分支 12级，肾盂、肾盏、集合管， T形分支3. 后肾 metanephros（永久肾） 生后肾组织 肾小管和肾小体，肾被膜 3m，泌尿3. 后肾 metanephros（永久肾）Cervical Nephrotomes, Mesonephros, MetanephrosDepartment of Cell Biology, Neurobiology and Anatomy, University of Cincinnati Development of the Renal Collecting System 泌尿系统的发生肾和输尿管膀胱和尿道畸形膀胱和尿道尿生殖窦背侧 原始直肠泄殖腔尿直肠隔腹侧 尿生殖窦 上段（较大） 膀胱（其顶点与脐尿管相连；后者闭锁，形成脐中韧带）尿生殖窦的演变（男性）尿生殖窦 下段 男性 尿道海绵体部女性 阴道前庭 中段（狭窄） 男性 尿道前列腺部和膜部女性 尿道Development of the Primitive Urogenital Sinus Trigone 泌尿系统的发生肾和输尿管膀胱和尿道畸形 多囊肾（ polycystic kidney） 因远曲小管未与集合管接通，尿液于肾小管积聚形成囊泡畸形 异位肾（ ectopic kidney）肾在上升过程中受阻，未达到正常位置；多见者为停留在盆腔畸形 马蹄肾（ horseshoe kidney）肾在上升过程中受阻于肠系膜下动脉根部，两肾尾端融合呈马蹄形畸形肠系膜下动脉肾动脉主动脉输尿管 双输尿管输尿管芽过早分支，形成双输尿管；可在同侧形成两个分裂或融合的肾畸形 马蹄肾伴双输尿管畸形 脐尿瘘因脐尿管未闭锁，出生后尿液从脐部外溢畸形 膀胱外翻生殖窦与表面外胚层之间未形成间充质，导致膀胱腹侧无肌肉发生，表皮和膀胱壁破裂，粘膜外翻；常伴外生殖器发育异常A男性，伴尿道上裂B女性 ，伴直肠下垂 畸形生殖系统的发生Development of Reproductive System 胚胎的遗传性别在 受精时 由精子的核型决定生殖腺性别于 第 7周 能辨认外生殖器性别于 第 12 周 能辨认 生殖系统发生分为：早期的性未分化阶段后期的性分化阶段1.未分化性腺的发生 生殖腺嵴 : 为原始消化管背系膜与中肾嵴之间的纵行隆起 ;由体腔上皮和间充质构成 ; 5w时上皮增生进入间充质 , 形成索条状的初级性索 原始生殖细胞 : 4 w 时产生于卵黄囊顶近尿囊处的内胚层 ; 6 w 沿背系膜迁移, 进入生殖腺嵴内的初级性索 , 未分化性腺形成 睾丸和卵巢生殖管道图 17 19畸形外生殖器2.睾丸的发生 Y染色体有 SRY基因，表达 睾丸决定因子 （ testis-determining factor）， 决定了性腺分化方向 7w时，初级性索 睾丸索（无管腔，末端吻合为睾丸网）上皮细胞 支持细胞原始生殖细胞 精原细胞 8w时，间充质 白膜、睾丸间质细胞图 20睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器3. 卵巢的发生 无 Y染色体 ，性腺向女性方向分化 10w时，初级性索退化；次级性索形成 4m时断裂为细胞团（原始卵泡）上皮细胞 卵泡细胞原始生殖细胞 卵原细胞（增殖、分化为初级卵母细胞，停留于第一次减数分裂前期） 间充质 白膜、结缔组织图 20睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器4. 睾丸和卵巢的下降 引带：生殖腺尾端与阴囊阴唇隆起之间的系膜 因胚体生长、腰部直立、引带相对缩短，生殖腺位置下移 3m时，卵巢停留于盆腔 7 8m时，睾丸外包双层腹膜，经腹股沟管下降阴囊；腹膜构成鞘突，鞘膜腔与腹腔之间的通路闭锁图 21睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器Descent of the OvaryDescent of the Testes 1. 未分化期中肾管中肾旁管，米勒管 paramesonephric duct （由中肾嵴体腔上皮凹陷、闭合形成）：头端喇叭形开口于体腔上段、中段较长下段为盲端，合并后突入尿生殖窦背侧壁，形成隆起的窦结节图 22睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器2. 男性生殖管道的分化 睾丸支持细胞 抗中肾旁管激素 中肾旁管退化 睾丸间质细胞 雄激素 部分中肾小管 附睾输出小管中肾管 附睾管、输精管、精囊 和射精管图 23睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器Male Gonadal Development3. 女性生殖管道的分化 中肾管退化 中肾旁管：头端 输卵管漏斗部，开口于体腔上段与中段 输卵管下段左右合并、隔膜消失 子宫与阴 道穹隆部 窦结节 阴道板 5m时，阴道图 24、 25睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器Female Gonadal DevelopmentFormation of Uterus and Vagina 1. 未分化期 来自原条的 间充质细胞在泄殖腔膜周围形成二条弧形的泄殖腔褶；其腹侧部为尿生殖褶 尿生殖褶头端合并、增生形成生殖结节 尿生殖褶之间为尿生殖沟，底为尿生殖膜（于第 9 周破裂） 尿生殖褶外侧出现阴唇阴囊隆起图 26睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器2. 男性外生殖器的分化 生殖结节增长增粗 阴茎 尿生殖褶 左右闭合 , 形成尿道海绵体部 阴唇阴囊隆起 于中线愈合 , 形成阴囊3. 女性外生殖器的分化 生殖结节 阴蒂 尿生殖褶 小阴唇 阴唇阴囊隆起 大阴唇睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器图 27Male Genitalia DevelopmentFemale Genitalia Development 隐睾：睾丸不完全下降，停留在腹腔或腹股沟；腹腔内隐睾因温度高而影响精子发生图 28睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 先天性腹股沟疝：腹腔与鞘膜腔之间的通路未闭合，当腹内压增高时，肠管突入鞘膜腔图 29睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 尿道下裂：左右尿生殖褶闭合不全，导致阴茎腹侧有尿道开口图 30睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 双子宫：左右中肾旁管下段未愈合；常伴有双阴道 双角子宫：中肾旁管下段的上半部分未愈合图 31睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 阴道闭锁：窦结节未形成阴道板，或阴道板未形成管道睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器石女 雄激素不敏感综合症（睾丸女性化综合症）：有睾丸；核型为 46, XY；分泌雄激素；细胞缺乏雄激素受体，外生殖器向女性方向分化，成年后出现女性第二性征睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 两性畸形（半阴阳）：外生殖器介于两性之间 真两性畸形：兼有睾丸和卵巢；核型为 46, XX / 46, XY嵌合型睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器 男性假两性畸形：有睾丸；核型为 46,XY；因雄激素分泌不足，外生殖器向女性不完全分化 女性假两性畸形：有卵巢；核型为 46,XX；因肾上腺分泌雄激素过多，外生殖器向男性不完全分化睾丸和卵巢生殖管道畸形外生殖器SRY is only a switch46-XY/SRY+ 46-XX/SRY- Jager RJ, et al. 46 human XY female with a frame shift mutation in the candidate testis-determining gene SRY. Nature. 1990 348(6300):452-4. Rajender S, et al. SRY-negative 46,XX male with normal genitals, complete masculinization and infertility. Mol Hum Reprod. 2006 ;12(5):341-6思考题 后肾的发生过程 生殖系统的性别分化的主要机制 睾丸和卵巢的发生过程 女性生殖管道的发生过程 多囊肾、异位肾、马蹄肾、脐尿瘘、隐睾、先天性腹股沟疝、两性畸形的成因图 17 原始生殖细胞的产生和迁移神经管脊索背主动脉尿 囊原始生殖细胞泄殖腔卵黄囊生殖腺嵴 中肾嵴中肾管Primordial Germ Cells图 18 未分化性腺与生殖管道的发生背主动脉中肾小管中肾管中肾旁管初级性索背系膜后肠 生殖腺嵴 中肾嵴图 19 原始生殖细胞迁移光镜图alkaline phosphatase fragilis 图20 睾丸与卵巢的分化次级性索卵原细胞原始生殖细胞中肾小管初级性索卵巢 睾丸背主动脉中肾管中肾旁管初级性索中肾管中肾小管输出小管附睾管睾丸网卵泡细胞睾