科普：胚胎學11-16

胚胎學11-生殖系統的發生（一）

（一）睪丸和卵巢的發生

生殖腺由生殖腺嵴表面的體腔上皮、上皮下的間充質和遷入的原始生殖細胞共同發育而成。

1. 未分化期

• 第5周時，生殖腺嵴表面的上皮細胞增生，伸入下方的間充質，形成許多不規則的細胞索條，稱初級性索；

• 在人胚第4周初，靠近尿囊根部的卵黃囊壁內胚層出現大而圓形的一類細胞，稱原始生殖細胞；

• 到人胚第4周，原始生殖細胞沿后腸背系膜向生殖腺嵴遷移，第6周遷入初級性索，此時的生殖腺無性別特征，稱未分化性腺。

原始生殖細胞遷移示意圖

未分化性腺的發生示意圖

2. 睪丸的發生

• 如果胚胎的遺傳性別為男性，其原始生殖細胞即攜帶 XY 性染色體；

• Y染色體短臂上有性別決定區（SRY），可編碼睪丸決定因子（TDF），該因子能使未分化性腺向睪丸方向分化；

• 人胚第7~8周時，在 TDF 影響下，初級性索與表面上皮分離，繼續向深部增生，形成許多界限清楚，互相吻合的細長彎曲的睪丸索；

• 初級性索上皮細胞演變成支持細胞，原始生殖細胞則增殖分化為精原細胞；

• 睪丸索的末端吻合成睪丸網；

• 第8周時，表面上皮下方的間充質形成白膜，睪丸索之間的間充質細胞分化為睪丸間質細胞有分泌雄激素的功能。

3. 卵巢的發生

• 女性胚胎細胞的性染色體為XX，無Y染色體，故其未分化性腺自然發育為卵巢；

• 人胚第10周后，性腺在向卵巢發生過程中，初級性索退化，被基質和血管代替，成為卵巢髓質；

• 未分化性腺的表面上皮增生，再次向間充質伸入，形成次級性索，又稱皮質索；

• 皮質索與上皮分離后構成卵巢皮質；

• 上皮下的間充質形成白膜；

• 第3~4個月時，皮質索斷裂，形成許多細胞團，細胞團中央為原始生殖細胞分化成的卵原細胞，周圍是一層由皮質索上皮細胞分化成的扁平的卵泡細胞，二者構成原始卵泡；

• 卵原細胞繼續增殖，原始卵泡也分裂增多；

• 胎兒出生時，兩側卵巢中有70萬~200萬個原始卵泡，其中的卵原細胞已分化為初級卵母細胞，并停留在第一次減數分裂的前期。

睪丸與卵巢的分化示意圖

4. 睪丸和卵巢的下降

• 生殖腺最初位于腹后壁，隨著體積的增大，逐漸突入腹膜腔，由厚而短的系膜懸吊于腹腔腰部；

• 隨后系膜變得細長，逐步形成纖維索狀連于生殖腺尾端與陰唇陰囊隆起之間，稱引帶；

• 隨著胚體生長、腰部直立、引帶相對縮短而牽拉生殖腺下降；

• 第3個月時，卵巢停留在盆腔；

• 睪丸繼續下降，停留在腹股溝管內口；

• 第7~8個月時，睪丸與包繞它的雙層腹膜經腹股溝管降入陰囊；

• 雙層腹膜構成鞘突，覆蓋在睪丸的前面及側面，成為鞘膜；

• 出生前后，鞘膜腔與腹膜腔之間的通路逐漸閉合。

睪丸下降過程示意圖

（二）生殖管道的發生與演化

1. 未分化期

• 第6周時，胚體內已先后出現左、右兩對生殖管道，即一對中腎管和一對中腎旁管，后者又稱米勒管；

• 中腎旁管由尿生殖嵴頭端外側的體腔上皮凹陷后閉合而成；

• 其起始部呈漏斗形，開口于體腔，上段較長，縱行于中腎管外側；

• 中段經中腎管腹側向內彎曲橫行，在中線與對側中腎旁管相遇；

• 下段并列下行，其末端為盲端，突入尿生殖竇背側壁，在竇腔內形成一隆起，稱竇結節；

• 中腎管開口于竇結節的兩側。

2. 男性生殖管道的分化

• 睪丸形成后，其支持細胞產生抗中腎旁管激素，使中腎旁管退化；

• 睪丸間質細胞分泌雄激素，促使中腎管延長彎曲形成附睪管、輸精管、精囊和射精管；

• 與睪丸相鄰的十余條中腎小管分化為附睪的輸出小管。

3. 女性生殖管道的分化

• 卵巢形成后，由于缺乏雄激素，中腎管退化；

• 同時亦無抗中腎旁管激素的抑制作用，中腎旁管進一步發育，其上段和中段演化為輸卵管，起始端以漏斗形開口于體腔，形成輸卵管漏斗部；

• 下段左、右合并后，演變為子宮及陰道穹隆部；

• 竇結節增生延長，形成陰道板；

• 第5個月時，陰道板演化成中空的陰道，上端與子宮相通，下端以處女膜與陰道前庭相隔。

生殖管道的演變示意圖

子宮與陰道的形成模式圖

胚胎學12-生殖系統的發生（二）

（一）外生殖器的發生

1. 未分化期

• 第3周末，泄殖腔膜周圍的間充質細胞增生，形成頭尾走向的兩條弧形皺褶，稱泄殖腔褶；

• 第6周時，伴隨泄殖腔和泄殖腔膜的分隔，泄殖腔褶被分隔為腹側較大的尿生殖褶和背側較小的肛褶；

• 尿生殖褶之間的凹陷為尿生殖溝，溝底為尿生殖竇膜；

• 尿生殖褶的頭端靠攏，增殖隆起為生殖結節；

• 左、右尿生殖褶外側的間充質增生，形成一對大的縱行隆起，稱陰唇陰囊隆起。

2. 男性外生殖器的分化

• 在雄激素作用下，生殖結節明顯伸長、增粗，形成陰莖；

• 左、右尿生殖褶隨生殖結節生長，在腹側中線閉合，形成尿道海綿體，參與陰莖的形成；

• 左、右陰唇陰囊隆起向尾端牽拉，于中線融合，形成陰囊。

外生殖器演變模式圖

3. 女性外生殖器的分化

• 無雄激素作用，外生殖器自然分化為女性；

• 生殖結節稍增大為陰蒂；

• 左、右尿生殖褶發育為小陰唇；

• 兩側陰唇陰囊隆起繼續增大隆起，形成大陰唇，其頭端合并為陰阜，尾端合并形成后聯合；

• 尿生殖溝擴展，參與形成陰道前庭。

（二）相關畸形

1. 隱睪

• 睪丸未完全下降，停留在腹膜腔或腹股溝處稱隱睪；

• 隱睪可發生于單側或雙側；

• 雙側腹膜腔內隱睪，由于溫度高影響精子發生，可致男性不育。

2. 先天性腹股溝疝

若鞘膜腔與腹膜腔之間的通路不閉合或閉合不全，當腹內壓增高時，部分腸管可突入鞘膜腔，導致先天性腹股溝疝。

3. 尿道下裂

如果左、右尿生殖褶閉合不全，導致陰莖腹側有尿道開口，稱尿道下裂。

4. 雙子宮與雙角子宮

• 左右中腎旁管下段未融合可導致雙子宮，常伴有雙陰道；

• 若僅中腎旁管下段的上半部分未融合，則形成雙角子宮。

A.隱睪 B.先天性腹股溝疝 C.尿道下裂 D.雙子宮雙陰道

5. 陰道閉鎖

• 竇結節未形成陰道板，或形成陰道板后未形成管道，則導致陰道閉鎖；

• 也有的外觀看不見陰道，僅由于處女膜在出生前后未穿通所致。

6. 兩性畸形

• 又稱半陰陽，是因性分化異常導致的性別畸形，患者的外生殖器介于男女兩性之間；

• 根據生殖腺的性別，兩性畸形可分為三種：

①真兩性畸形：患者既有睪丸又有卵巢，核型為46,XX/46,XY 嵌合型，極罕見，原因不明；

②男性假兩性畸形：生殖腺為睪丸，核型為46, XY，因雄激素分泌不足導致外生殖器向女性方向不完全分化；

③女性假兩性畸形：生殖腺為卵巢，核型46,XX，因腎上腺分泌過多的雄激素，使外生殖器向男性方向不完全分化。

7. 雄激素不敏感綜合征

• 又稱睪丸女性化綜合征；

• 患者生殖腺為睪丸，核型為46,XY，可分泌雄激素，但由于體細胞與中腎管細胞缺乏雄激素受體，生殖管道和外生殖器均不能向男性方向發育；

• 由于睪丸支持細胞產生抗中腎旁管激素，致使輸卵管和子宮也不發育；

• 外生殖器及青春期后的第二性征均呈女性表型。
  

• 原始心血管系統左右對稱；

• 由心管、原始動脈系統和原始靜脈系統組成

• 心血管的管壁構造，最初為內皮性管道，以后其周圍的間充質分化出肌組織和結締組織，參加管壁的形成，從而演變成心臟、動脈和靜脈。

1. 胚外血管的發生

• 人胚第3周，卵黃囊壁的胚外中胚層細胞密集成索或團狀，稱血島，繼而體蒂和絨毛膜等處的胚外中胚層細胞也形成血島；

• 不久血島內出現間隙，其周邊的細胞分化為扁平的內皮細胞，中央的細胞分化成游離的造血干細胞；

• 管道不斷向外出芽延伸，使相鄰血島形成的內皮管道互相融合通連，逐漸形成胚外毛細血管網。

血島和血管的形成

2. 胚內血管的發生

• 人胚第18~20天，胚體內各處間充質出現許多裂隙，裂隙周圍的間充質細胞變扁，分化為內皮細胞，形成胚內毛細血管，相鄰血管內皮以出芽方式連接，形成胚內原始血管網；

• 第3周，胚體內和胚體外的毛細血管網經過體蒂相通，造血干細胞進入胚體內，形成了人胚早期原始血管通路；

• 此時的血管在結構上尚無法區分動脈和靜脈，根據它們將來的歸屬以及與心臟發生的關系進行命名；

• 以后，內皮管周圍的間充質細胞密集，分化平滑肌纖維和結締組織，形成中膜和外膜，演化出動脈和靜脈的組織結構。

人胚早期血液循環

3. 胚體早期血液循環

• 第3周末，已有一對心管、一對連接心管頭端的腹主動脈、一對背主動脈，以及連接同側腹主動脈和背主動脈的第一對弓動脈；

• 背主動脈在卵黃囊壁分出若干對卵黃動脈，經過體蒂在絨毛膜分出一對臍動脈；

• 卵黃囊毛細血管匯合成一對卵黃靜脈，絨毛膜中毛細血管匯合成一條臍靜脈，卵黃靜脈和臍靜脈分別運送血液回心管的靜脈端，從而形成卵黃囊循環和臍循環；

• 心管合二為一時，兩條腹主動脈融合為主動脈囊；

• 兩條背主動脈合并，沿途的分支將血液輸送至胚體各部；

• 胚體前部形成一對前主靜脈，后部形成了一對后主靜脈，分別匯流至左、右總主靜脈，再運至心管的靜脈端，形成胚體循環；

• 人胚早期心臟和血管是左、右對稱的，隨著
  血流動力學的變化以及體內各器官的發生，管道不斷經過擴張、延長、合并、退化以及新生等過程，演變成為非對稱的心血管布局。

• 心臟發生于生心區；

• 在三胚層胚盤形成過程中，生心區由部分中胚層細胞在胚盤前緣口咽膜的頭端匯聚形成；

• 生心區頭側為原始橫膈。

（一）原始心臟的形成

1. 心管和圍心腔的發生

• 人胚第18~19天，生心區出現腔隙，稱圍心腔；
  

• 其腹側的間充質細胞聚集成一對長條細胞索，稱生心索；

• 生心索中央逐漸出現腔隙，形成并列的左、右兩條縱管，稱心管；

• 胚體由扁平的胚盤向圓柱形胚體的轉變過程中，隨著頭褶的發生，胚體頭端向腹側卷曲，原來位于口咽膜頭側的心管和圍心腔轉位約180°，圍心腔轉至腹側，心管則轉至圍心腔的背側；

• 當胚體發生側褶時，左、右心管逐漸向中線靠攏，并從頭端向尾端融合，于22天時，成為一條心管；

• 圍心腔不斷擴大并向心管的背側擴展，使心管與前腸之間的間充質由寬變窄，形成心背系膜，將心管懸連于圍心腔的背側壁；

• 心背系膜中央部逐漸退化消失，形成一個左、右相通的孔道，即心包橫竇；

• 心管的頭，尾側仍留有心背系膜，其余部分完全游離于圍心腔內；

• 圍心腔發育為心包腔。

原始心臟位置變化示意圖

2. 心壁的形成

• 心管合并時，心管內皮形成心內膜的內皮層；

• 心管周圍的間充質逐漸密集，形成心肌外套層，間充質分化為心肌細胞和結締組織，以后分化為心肌膜和心外膜；

• 心肌外套層分化出一層扁平細胞，形成心外膜的間皮；

• 心管內皮和心肌外套層之間較疏松的膠樣結締組織，稱心膠質，將形成心內膜內皮下層的結締組織。

原始心臟發生示意圖

A.約19天；B.約20天；C.約21天；D.約22天；

E、F.約28天

（二）心臟外形的演變

• 心管各段生長速度不同，由頭向尾形成膨大，依次為心球、心室、心房和靜脈竇，靜脈竇末端分為左、右角，左右總主靜脈、臍靜脈和卵黃靜脈分別通入；

• 心球的遠側份較細長，為動脈干，動脈干頭端連接動脈囊；

• 心管的頭端與動脈相連，為鰓弓固定；

• 尾端與靜脈相接，為橫膈固定；

• 在心管的發生過程中，由于兩端固定，而游離部，尤其是心球和心室的生長速度又遠快于心包腔的擴展速度，因此心球和心室朝右、腹、尾側彎曲，形成一個“U”字形的球室，隨后，心房逐漸脫離橫膈，移至心室頭端背側，并稍偏左；

• 靜脈竇也從原始橫膈內游離出來，位于心房的尾側，此時心臟的外形為“S”形；

• 由于心房的腹側有心球和動脈干，背側有食管，因此其生長腹背受限，即逐漸上移并膨出于心球和動脈干的兩側；

• 隨著心房擴大，其與心室之間的房室溝逐漸加深；

• 心球的尾段膨大，被心室吸收，成為原始右心室；

• 原來的心室成為原始左心室，左、右心室之間的表面出現室間溝，此時，初具成體心臟的外形。

心臟外形的改變

A.約21天；B.約22天；C.約23天；D.約24天；

E.約25天

胚胎學15-心臟的發生（二）

（三）心臟內部的分隔

• 第5周初，心臟外形的建立已初步完成，但內部的分隔尚不完全；

• 心臟各部的分隔同時進行，于第7周末完成。

1. 房室管的分隔

• 隨著心房和心室之間的房室溝逐漸加深，相應的心腔也形成一狹窄的管道，稱房室管；

• 第4周，房室管的背側壁和腹側壁正中的心內膜組織增厚；

• 分別形成背、腹心內膜墊；

• 二者彼此相對生長，向中央靠攏，至第6周時相互愈合，將房室管分隔為左、右房室管；

• 圍繞房室孔的間充質局部增生并向腔內隆起，演變成二尖瓣和三尖瓣。

2. 心房的分隔

• 在心內膜墊發生的同時，于心房頭端背側壁的正中線處發生一個薄的半月形薄膜，稱第一房間隔；

• 其向心內膜墊方向生長，游離緣與心內膜墊之間暫時留一孔，稱第一房間孔；

• 第一房間隔繼續增長，隔的上部中央變薄出現若干小孔，逐漸融合成一孔，稱第二房間孔；

• 心內膜墊組織向上凸起并與第一房間隔游離緣融合，第一房間孔封閉；

• 第5周末，在第一房間隔右側，從心房的頭方腹側壁再長出一較厚的新月形隔，稱第二房間隔；

• 此隔下緣呈弧形，漸向心內膜墊方向生長，覆蓋了第二房間孔，當其前、后緣與心內膜墊接觸時，下方留有一卵圓孔；

• 卵圓孔的位置比第二房間孔稍低，兩孔交錯重疊；

• 第一房間隔在左側下方覆蓋卵圓孔，薄而軟的第一房間隔相當于瓣膜，稱卵圓孔瓣；

• 出生前，由于肺循環不行使功能，左心房壓力低于右心房，右心房的血液可經卵圓孔流入左心房，反之則不能；

• 出生后，肺循環開始，左心房壓力增大，致使兩個隔緊貼并逐漸融合，卵圓孔關閉形成一個完整的房間隔，左、右心房完全分隔。

心臟內部的分隔仿真圖

3. 心室的分隔

• 人胚第4周末，于心尖處心室底壁組織向上凸起形成一個較厚的半月形的肌性隔膜，稱室間隔肌部；

• 此隔向心內膜墊方向生長，游離緣凹陷與心內膜墊之間留有一半月狀孔，稱室間孔；

• 第7周末，由于心球內部形成左、右心球嵴，彼此對向生長、融合，并向下延伸，分別與肌性隔的前緣和后緣融合，關閉了室間孔上部的大部分；

• 心內膜墊的間充質增生、室間隔肌部上緣向上生長，與心球嵴愈合形成室間隔膜部；

• 至此，室間孔封閉，左、右心室完全分隔。

室間隔膜部的形成及室間孔閉鎖示意圖

A.5周 B.7周

4. 心球與動脈干的分隔

• 第5周，心球和動脈干的內膜組織局部增生，形成一對心球嵴和動脈干嵴；

• 相應的嵴對向生長，在中線融合，形成螺旋狀走行的隔，稱主動脈肺動脈隔，將心球和動脈干分隔成相互纏繞的主動脈和肺動脈；

• 主動脈和肺動脈起始處的內膜組織向腔內增生，各形成三個薄片狀隆起，逐漸演變為半月瓣；

• 室間孔封閉后，肺動脈干與右心室相通，主動脈與左心室相通。

5. 靜脈竇的演變和永久性

• 左、右心房的生成 靜脈竇位于原始心房尾端的背面，竇的左、右角分別與同側的總主靜脈、臍靜脈和卵黃靜脈相連；

• 起初，靜脈竇開口于心房的中央部，兩個角是對稱的，后因血液多經右角回流心臟，右角逐漸擴大，竇房口逐漸移向右側。竇左角逐漸退化萎縮，近側段成為冠狀竇，遠側段成為左心房斜靜脈的根部。
  第7~8周，原始右心房擴展很快，靜脈竇右角被吸收并人右心房，形成永久性右心房固有部（平滑部），原始右心房則變為右心耳（粗糙部）；

• 原始左心房最初只有一條原始肺靜脈通入，此靜脈分出左、右屬支，再各分為2支；

• 以后由于左心房擴大，逐漸把原始肺靜脈根部及左、右屬支吸收并人左心房，使4條肺靜脈直接開口于左心房；

• 肺靜脈及其屬支參與形成永久性左心房固有部（平滑部），原始的左心房則成為左心耳（粗糙部）。

（一）弓動脈的發生和演變

• 弓動脈起自主動脈囊，第4~6 周相繼發生6對，分別走行于各對鰓弓內，與同側的背主動脈相連；

• 6對弓動脈并不同時存在，常是后1對出現時，前1對已退化或發生演變；

• 第6~8周，弓動脈的演變如下：
  

• 第1、2對弓動脈：

基本退化消失，但與其相連的一段背主動脈保留。

• 第3對弓動脈：

左、右各發出1個分支，形成左、右頸外動脈；

以頸外動脈的起始點為界，近側段及部分主動脈囊發育成頸總動脈，遠側段及與其相連的背主動脈共同形成頸內動脈。

• 第4對弓動脈：

左側與動脈囊左半共同形成主動脈弓；

動脈囊右半形成頭臂干；

左側背主動脈背側發出的第7節間動脈形成左鎖骨下動脈；

右側第4弓動脈及與其相連的尾側背主動脈和右側第7節間動脈共同組成右鎖骨下動脈；

第3和第4對弓動脈之間的背主動脈萎縮消失。

• 第5對弓動脈：

發育不全并很快退化。

• 第6對弓動脈：

近側段形成肺動脈的基部，左側遠側段形成動脈導管，右側遠側段退化；

隨著動脈干的分隔，肺動脈與肺動脈干通連。

動脈干、主動脈囊、肺動脈和背主動脈的演變示意圖

（二）卵黃靜脈的演變

• 左、右卵黃靜脈與卵黃蒂一起進入胚體，穿過原始橫膈注入靜脈竇；

• 在卵黃囊與原始橫膈之間，左、右卵黃靜脈形成許多吻合支；

• 肝形成后，原來的卵黃靜脈被分化為三段：

• 與肝相鄰的一段，并入肝內形成肝血竇；
• 出肝后的近心段，左側支消失，右側支形成肝靜脈和下腔靜脈的近心段；

• 入肝前的遠心段，形成了一條“S”形的血管，發育形成門靜脈。

（三）臍靜脈的演變

• 臍靜脈的分支入肝與肝血竇相通；

• 以后，右臍靜脈全部退化，左臍靜脈在肝與靜脈竇之間的一段也退化消失，臍至肝的一段則一直保留至出生，穿行于肝內的小血管漸合并擴大成一條靜脈導管；

• 靜脈導管一端與左臍靜脈相連，另一端通入下腔靜脈，將從胎盤回流的血液導入下腔靜脈，再流入靜脈竇右角。

• 出生后，靜脈導管閉鎖。