第五章_三胚层与器官发生-简

1、Developmental Biology第五章 三胚层与器官发生Developmental Biologyn 三个级别的诱导（一般诱导发生在内胚层中胚层或外胚层中胚层之间），从诱导层次上看可分为：初级诱导次级诱导三级诱导脊索中胚层诱导神经板视杯诱导眼晶状体晶状体诱导角膜n 不同胚层细胞相互作用的结果，导致不同胚层细胞合成组织特异性蛋白质，从而出现组织细胞的分化。Developmental Biologyn 中胚层对外胚层的诱导n 肢体的形态发生由肢芽中胚层决定。n 胚胎发生中，肢体由肢芽发育而成。肢芽的内部为肢芽中胚层，表面覆盖有外胚层。n 真皮控制表皮形成不同衍生物。n 皮肤中的真皮由中胚

2、层形成，表皮由外胚层形成(细胞分裂产生羽毛、鳞片、毛发等衍生物或外表的角皮层)。n 原脑形成的视杯与覆盖在其上面的外胚层细胞相互作用，诱导这部分外胚层细胞形成眼晶状体。Developmental Biologyn 内胚层与中胚层的相互作用n 主要表现在内部器官形成过程中。消化道开始从内胚层的原肠向中胚层间充质区域生长，两种类型的细胞相互作用，诱导内部器官（唾液腺、胰腺、肺、肝等内胚层细胞）向上皮细胞分化。n 将胰腺前体细胞和胚胎任何部分间充质细胞放在一起，将分化成胰腺腺泡细胞（含有胰腺消化酶）。n 将唾液腺或肝脏前体细胞和胚胎中部的心区来源的间充质细胞（只能是该来源的细胞）放在一起，才能诱导其

3、分化。n 间充质细胞诱导肝细胞分化有一定的组织特异性。但无种属特异性，如鸡心脏间充质细胞能诱导小鼠内胚层细胞分化为肝细胞。Developmental Biologyn 细胞外基质（extracellular matrix）在胚胎诱导分化中的作用n 细胞外基质是糖蛋白复合物：透明质酸，层粘蛋白（laminin），纤粘蛋白（fibronectin），各类胶原纤维等，存在于不同胚层细胞间，以层粘蛋白为主组成一层清晰的结构，称为基膜（basal lamina）。n 两种不同类型的细胞之间，可通过细胞外基质发生细胞通讯，然后产生相互作用。 n 中胚层n 基膜n 内胚层（上皮细胞）第一部分 外胚层：神经系

4、统和表皮n 神经嵴n 神经嵴n周围神经系统 感觉神经元和胶质细胞 交感神经系统 副交感神经系统n肾上腺髓质n上皮色素细胞n头部骨骼和结缔组织n 神经管n 中枢神经系统 n 脑n脊髓n神经中枢垂体n运动神经元n视网膜n 表皮外胚层n表皮n头发n指甲n油脂腺n嗅觉上皮n口部上皮 前部垂体 牙釉质 颊部表皮n晶状体，角膜n 神经管中枢神经系统 n 脑n脊髓n神经中枢垂体n运动神经元n视网膜两栖类神经胚的形成神经胚形成（neurulation）：胚胎形成中枢神经系统原基即神经管（neural tube）的作用称为神经胚形成。神经胚（neurula）:正在进行神经管形成的胚胎称为神经胚。神经管形成的方式

5、n 初级神经胚形成（primary neurulation）n脊索中胚层诱导覆盖于上面的外胚层细胞分裂、内陷并与表皮脱离形成中空的神经管。n 次级神经胚形成（secondary neurulation）n外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索，接着再产生空洞形成中空的神经管。n 神经管构建方式取决于脊椎动物的种类n初级：绝大多数脊椎动物前部神经管的形成采用此种方式。如：鸟类前端、蝌蚪大部分神经管、n次级：鱼类、鸟后端（后肢以后）、蝌蚪尾、小鼠第35体节以后。primary neurulationn 外胚层细胞的命运：n 神经管细胞（Neural tube）n 背部中线区的细胞，将形成脑和脊髓；n

6、 皮肤表皮细胞（epidermis）n 中线区外侧的细胞将生成皮肤；n 神经嵴细胞（Neural crest）n 位于上二者之间，将从神经管和表皮连接处迁移出来，形成周围神经元、神经胶质细胞、皮肤的色素细胞等。神经板的形成和整形（formation and shaping of neutral plate）n 外胚层预定形成神经组织的第一个标志是细胞形状的改变：中线处的外胚层细胞变长，而预定形成表皮的细胞变得扁平，由此形成神经板（neural plate）。n 神经板形成后不久，边缘加厚，并向上翘起形成神经褶（neutral fold）。神经管弯曲（bending of the neural

7、plate）n 神经管的整形与神经板细胞的内在力量有关，主要通过脊索上面的神经板中线细胞（median hinge point, MHP）形成的。n 脊索诱导中间绞合点细胞变矮，形成楔形，两侧细胞则不变。不久背侧绞合点（dorsolateral hinge point, DLHP)变高形成楔形。n 细胞形状的改变有微管与微丝的参与。n 秋水仙素抑制细胞伸长n 细胞松弛素B阻止细胞顶部收缩，抑制楔形细胞形成。n 当左右神经褶被牵引到背中线结合到一起时，神经管随即闭合。神经管前端和后端的两个开口分别称为前端神经孔和后端神经孔。n 哺乳动物神经管的闭合沿前后轴的几个部位同时进行。当神经管的各个部分不

8、能合拢时就会引起不同的神经管缺陷。神经管的闭合（closure of the neural tube） 人类胚胎的神经管闭合缺陷症n 无脑畸形（anencephaly):前端神经管区域（第二区）封口失败，胚胎的前脑不发育，即致死性的无脑症。n 占新生儿的0.2%；n 妊娠期可以通过各种物理化学方法检测出来。n 脊髓裂（spina bifida):人的后端神经管区域（第5区）在27天时不能合拢就会产生脊髓裂，其严重性取决于脊髓保持开放的程度。n 神经管闭合与遗传因子和环境因子之间相互作用有关。nPax3、 Sonic Hedgehog和open-brain等基因都是哺乳动物神经管形成所必需的。n

9、胆固醇和维生素B12等饮食因素也至为关键。 孕妇服用叶酸和适量的胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险。 估计50%的神经管缺陷可由孕妇补充叶酸加以避免。神经管的分化n 神经管形成后，要进行分化，形成中枢神经系统的不同区域。n 神经管的分化在三个水平上同时进行：n解剖水平上: 神经管及其管腔膨大和缢缩，形成脑腔和脊髓腔；n组织学水平上：神经管壁细胞经重组后形成脑和脊髓的不同功能区；n细胞学水平上：神经上皮细胞本身分化为各类的神经元和神经胶质细胞。脑区的形成n 当预定脑和脊髓之间的神经褶合拢时，背部周围组织向内挤推使神经管在脑基部收缩。这种收缩有效地将预定脑区与未来脊髓分开。前脑中脑菱脑端脑间脑中脑后

10、脑末脑大脑半球丘脑下丘脑视觉感受区中脑小脑，协调身体的运动和平衡延脑，呼吸、消化道和心血管。前脑n 端脑（telecephalon）：膨大形成大脑的两半球n 间脑（diencephalon）：形成丘脑和下丘脑以及视觉感受区。n 早期胚胎脑的膨大速度快。n鸡胚脑体积在3-5天的发育中扩大30倍。n 膨大主要是腔的增加而不是组织生长的结果。这种迅速的膨胀是由神经管里的液体挤压管壁而产生的正向液压造成的。n如果将闭合神经管前段部分液压去掉，鸡脑变大速度会大为减慢，且所含细胞数比正常对照大为减少。菱 脑n 后脑（metencephalon），形成小脑（cerebellum），负责调整运动、姿势和平衡。

11、n 髓脑（myelencephalon），形成延髓（medulla oblongata），其神经元发出神经支配呼吸、胃肠道和心血管的生理活动。n 菱脑发育成节段性模式，规定某些神经发生的区域。神经管细胞的增殖、迁移n 神经管细胞的增殖n 神经管形成后，其柱状上皮变为假复层上皮，此时称为神经上皮（neuro epithelium）或增殖上皮（germinal epithelium）。n 神经上皮的有丝分裂周期有一个在神经管壁内往返迁移的过程。n 随着有丝分裂的进行，细胞有规律地迁移，细胞大量增殖。n 通常，发育早期细胞周期较短，发育晚期细胞周期较长。说明随着发育的进行，细胞增殖的速度逐渐缓慢。室

12、管腔n神经管细胞的分化n外套层（mantel layer）：停止分裂的细胞。含有细胞体，组织学染色较深，称为灰质（grey matter) n边缘层 (marginal layer)：轴突和树突。不容易着色，通常呈白色，称为白质(white matter).n中间层（intermediate layer）:外套层和边缘层的过渡地带。Developmental Biology中枢神经系统的组织分化n 神经管中的基本模式在神经系统的其他部分的发育中有所调整。n 室层（ventricular layer）：最靠近管腔的一层。发育早期阶段为室管膜层，由于细胞的增殖外扩，在邻近形成亚室管膜层（subep

13、endymal zone）。都含有增殖的细胞。n 外套层(mantle zone)来自室管膜层的细胞分化的神经元和神经胶质细胞。n 边缘区(marginal zone) 主要为神经轴索和胶质细胞。大脑小脑脊髓神经元的生长和凋亡n 神经元的结构n 神经元一般包括4个组成部分：细胞体（soma）,树突（dendrites）, 轴突（axon）, 生长区（growth cone）.神经元的存活 Neural survivaln 在中枢和周边神经系统的发育中，50以上的神经元将凋亡。n 一个神经元对肌细胞的激活将引起其它与该肌细胞接触的神经元的凋亡。n 同类神经元在不同的发育阶段也需要不同的因子维持存

14、活。神经元的分化n 神经元被认为是动物体内功能最特异和形态结构最复杂的细胞。n 一些神经元只发育出少数特化的区域，用于传递电冲动；（运动，感觉）n 另一些产生广泛的特化区域用于细胞间的通讯。（中间）n 神经元命运的确定脊髓沿DV轴线的分化n 脊髓沿背腹轴线的不同区域的细胞有不同的发育命运.n 神经嵴n周围神经系统 感觉神经元和胶质细胞 交感神经系统 副交感神经系统n肾上腺髓质n上皮色素细胞n头部骨骼和结缔组织神经嵴细胞（neural crest)n 来源:间质化细胞n 神经管闭合处的神经管细胞；n 与神经管相接的外表层细胞。 n 特点: n 具有迁移性n 分化类型多样n 分化命运：n 迁移情况

15、n 所处的位置神经嵴的分区n 头区神经嵴n 经背侧面迁移，可分化为软骨、骨、脑神经、胶质细胞及面部结缔组织。n 迁入咽囊（pharyngeal pouch），形成胸腺细胞、成牙本质细胞（odontoblast）及内耳和颌软骨。n 躯干神经嵴n 背侧面迁移到外胚层，进而分布至腹中线，发育为黑色素细胞。n 大多数在腹侧面沿骨环前半部分迁移，部分停留在骨环中形成背根神经节，一部分向侧面迁移形成交感神经节、肾上腺髓质和环绕主动脉的神经簇。n 迷走区和骶区神经嵴n 分化为肠副交感神经节n 心神经嵴n 位于头区神经嵴和躯干区神经嵴之间，发育成黑色素细胞、神经元、软骨细胞和结缔组织细胞等。躯干神经嵴细胞的迁

16、移n 由背部向侧翼、再向腹部的迁移，位于表皮与体节之间，分化为色素细胞。n 进入体节的的迁移，有的在体节中形成背根神经节，有的穿越体节的前半区分化为交感神经和肾上腺髓质细胞。Migrating neural crest cells神经嵴的迁移机制n 转录因子Slug蛋白n 在迁移前合成，Slug mRNA的反义寡核苷酸能阻碍神经嵴细胞的迁移。n N-cadherinn 神经嵴细胞与神经管连接在一起时，大量表达Ncadherin；神经嵴细胞脱离神经管向外迁移时，丢失Ncadherin，迁移后聚集形成周围神经节时，又重新表达。n 神经嵴所采取的迁移途径是由胞外基质控制的。n蝾螈突变体：神经嵴细胞可

17、以形成，但不能沿背部迁移。 实验一：移植神经脊细胞 实验二：移植细胞外基质n 胞外基质中的两个因子可能参与调控迁移n花生凝集素（peanut agglutinin）受体 鸡胚处理后，可以以相同的速度迁移到体节的前后两部分。nEph相关的受体酪氨酸激酶 具有引导轴突的作用，其表达与排斥神经嵴细胞的菱脑节有关。 其它组织对神经嵴细胞迁移的影响n 体节细胞的影响: n不同AP部位的神经嵴细胞都只能从体节的前半部迁移，即使将体节做180o旋转也如此。n可能是后半部表达跨膜蛋白Eph成员，而神经嵴细胞表达其配体，二者的互作产生排斥。n 神经管和脊索的影响: n均抑制神经嵴细胞的迁移。如果神经嵴细胞迁移前

18、将神经管沿DV轴转180o,则神经嵴细胞向胚胎背部方向迁移。神经脊细胞的终分化n 神经脊细胞的终分化很大程度上是由细胞的发育环境所控制的。表皮外胚层表皮及附属物n 表皮外胚层n表皮n头发n指甲n油脂腺n嗅觉上皮n口部上皮 前部垂体 牙釉质 颊部表皮n晶状体，角膜表皮细胞的起源n 基底层（basal layer)是胚性上皮细胞层，是所有表皮细胞的来源。n 棘层（spinous layer），位于基底层外侧，与基底层一起被称为生发生或马尔皮基氏层（Malpighian layer)。n 颗粒层（granular layer），位于生发层外侧，含有角蛋白颗粒。不再分裂，分化为皮肤细胞或角质形成细胞。

19、n 角质层（corneous layer），随着胞龄的增加，由颗粒层细胞不断向外推移形成。角质层颗粒层棘层基底层n 角质层细胞扁平，细胞内有大量的角蛋白颗粒，细胞核被推向细胞的一侧。n 角质层的厚度变异较大，通常为10-30个细胞厚。幼体出生以后，旧的角质层细胞脱落，代之以从颗粒层新形成的角质层细胞。n 在人的一生中，角质层细胞处于不断地更新之中，新细胞的来源为生发层细胞的分裂。n每人每天脱落的角质细胞大约有1.5g.n 由神经脊细胞形成的色素细胞也停在生发层中，在此处将色素囊（黑色素)转移到形成中的角质形成细胞。角质层颗粒层棘层基底层皮肤的发育n TGF- (transforming gro

20、wth factor ):它在基底细胞中合成，合成后又刺激基底细胞的分裂，因此是一种自发分泌发生因子（autocrine growth factor).n KGF(keratinocyte growth factor):也被称为纤维细胞生长因子7。由真皮下的成纤维细胞合成，具有调控基底细胞分裂的作用。n将KGF基因与角蛋白启动子连接后转入小鼠中，KGF可变为自分泌生长因子，其结果是该转基因鼠的皮肤比正常的要厚，宽松下垂，基底细胞多，无毛囊。表皮衍生物毛发的形成人类胎儿皮肤毛囊的发育n 汗腺及表皮衍生物是由表皮和真皮在特异位点的相互作用而形成的。n 毛囊形成的第一步是表皮基底层细胞聚集于一特定部

21、位；n 随后，基底细胞伸长、分裂并沉入真皮中。n 真皮细胞在侵入的表皮细胞下形成一个小结真皮乳头（dermal papilla）。n 原先位于表皮细胞中的成黑色素细胞侵入真皮后，分化为黑色素细胞，并将黑色素转移到毛干。毛发的形成n 真皮乳头可刺激基底干细胞更快地分裂，产生的细胞分化形成角质化的毛干（hair shaft）。n 与此同时，在毛囊的一侧形成两个隆起，下面的一个由具分裂能力的干细胞组成，当毛干脱落再生时，就由该处的细胞分裂后形成新的毛干。上面的一个隆起形成皮脂腺（sebaceous gland）。Developmental Biology第二部分：中胚层和内胚层第二部分：中胚层和内胚

22、层Developmental Biology中胚层神经胚期中胚层可分为4个区域脊索中胚层：形成脊索。轴旁中胚层：结缔组织骨、肌肉、软骨和真皮中间中胚层：形成肾脏和生殖腺。侧板中胚层：形成心脏、血管、血细胞及胚胎外膜。Developmental Biologyn 中胚层与内胚层的器官发生是与神经管形成同步进行的。Developmental Biology脊索中胚层n 在为早期胚胎提供完整的体轴和诱导背部神经管形成之后，大部分脊索退化，在脊椎之间，脊索细胞形成椎间盘的组织即髓核（nuclei pulposi）。Developmental Biology轴旁中胚层体节n 轴旁中胚层（paraxial

23、 mesoderm）：在脊索两侧加厚的中胚层带。n鸟类体节板（segmental plate）n哺乳类不分节中胚层（unsegmented mesoderm）。n 体节（somite）：随着原条退化和神经褶开始在胚胎中央合拢，轴旁中胚层分隔成细胞模块，即体节。Developmental Biologyn 体节小体（somitomere）：体节板细胞组织形成轮状，被称为体节小体。n 新形成的正常体节细胞先随机组织，但很快形成一个由柱状上皮细胞构成的球形结构，其中间的很小的体腔内充满松散连接的间质细胞。柱状上皮细胞通过紧密连接相互联系。n 随着最前端的体节小体变成致密结构，体节小体便转化为体节。D

24、evelopmental Biology体节细胞分化n 当体节最初形成时，任何体节细胞都能变成所有体节的衍生结构。但是，随着体节的成熟，体节各区定型只能形成一定的细胞类型。n 生骨节（sclerotome）：体节腹中部细胞，经过有丝分裂，失去圆形上皮细胞特征，再度变成间充质细胞，最后变成脊椎的软骨细胞。产生这些细胞的体节部分被称为生骨节。n 软骨细胞负责分泌软骨特有的胶原和硫酸软骨素。n 软骨细胞将负责构建轴性骨骼（脊椎、肋骨、软骨和韧带）。Developmental Biologyn 生皮肌节（dermamyotome）：一旦生骨节细胞和体壁及四肢肌细胞前体从体节中迁移出来，最靠近神经管的体

25、节细胞向腹面迁移，保留下来的体节上皮形成双层实心上皮，称为生皮肌节。n 生皮肌节的内层细胞被称为生肌节（myotome）。n 游离的生肌节细胞被称为成肌细胞（myoblast），将来形成背部、体壁及附肢的肌肉。Late 4-day embryo 4-day embryo myoblastdermamyotomeDevelopmental Biologyn 生皮节（dermatome）：背部生肌节及腹部生肌节之间的部分为生皮节，将来产生背部皮肤的间充质结缔组织，即真皮。Developmental Biology体节形成的机制n Sclerotome: sonic hedgehog （Shh），P

26、ax1n脊索移植n Dermatome: neutotrophin-3 (NT-3), and Wnt 1nNT-3抗体处理激活软骨特异基因表达Developmental Biologyn Myotome: at least two distinct signals.nPrimaxial myoblast: Wnt1, Wnt3a(背部）和低水平的来自神经管腹部的Shh.nAbaxial myoblast: Wnt(表皮），BMP4(骨形成蛋白, 侧板中胚层），可以指导成肌细胞从背部迁移到腹部，而且分化被延迟，直到到达腹部才重新进行。Developmental Biology骨发生（osteo

27、genesis）n 骨的来源：n生骨节中轴骨n侧板中胚层四肢骨n头部神经嵴腮弓和面部骨n 产生方式：间充质骨组织n膜内骨化（intramembranous ossification）：由间充质组织直接转化成骨组织，主要出现在颅骨发生中。n软骨内固化（endochondral ossification）：间充质细胞先分化成过渡型软骨，然后再被骨取代。脊柱、骨盆、四肢骨。Developmental Biology软骨内成骨n 骨的形成n 肥大软骨细胞分泌各种基质，其中包括各种类型的胶原，大量的纤连蛋白及少量蛋白酶抑制因子，便于骨膜中的血管侵入。n 当软骨基质退化时，肥大细胞也相继死亡，而由血管中进

28、入的成骨细胞开始向部分退化软骨上分泌基质，形成骨，直至所有的软骨被骨代替。n 聚集的间充质细胞形成结节后变为软骨，由软骨细胞分泌胞外基质。其外围再包围一层间充质细胞，该间充质细胞形成长骨的骨膜。n 之后，中央部分的细胞变大，称为肥大软骨细胞。Developmental Biology骨的生长n 在骨中央的软骨转变为骨时，在新形成的骨和残留的软骨之间形成一个骨化的前沿（ossification ）n 长骨的这种软骨性末端称为骺生长板（epiphyseal growth plate），分为三个区域:n软骨细胞增殖区；n成熟软骨细胞区；n肥大软骨细胞区。n 当骨膜内表面不断添加新的骨组织时，骨的内部

29、区域变为骨髓腔。Developmental Biologyn 骨组织的破坏是由通过血管进入骨的多核破骨细胞（osteoclasts）引起的，向骨基质中深入大量的细胞突起，把骨细胞中的氢离子泵到周围的基质中，使骨基质酸化溶解。n 破骨细胞可能与血细胞有相同的起源。n 同时，血管也向骨髓中输入造血细胞，它们终生停留在骨髓中。Developmental Biologyn 骺生长板细胞的增殖受生长激素和胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor, IGF）的控制。n生长素可以刺激软骨细胞中IGF-I的形成，从而引起软骨细胞的增殖。n 骨生长的停止也是由激素引起的。n青春期的

30、后期，高浓度的雌激素或睾酮引起骺生长板中的残留软骨细胞增大、生长、死亡，之后被骨组织所取代，使骨停止生长。Developmental Biology骨的矿化n 软骨细胞被骨细胞取代，可能取决于细胞外基质的矿化（mineralization）。n鸡中 钙来源于卵壳中的碳酸钙，由循环系统将卵壳中的钙运送到骨骼中。 胚胎发育期间，鸡胚循环系统大约从蛋壳中运转120mg钙到骨中。n哺乳动物中 钙通过胎盘转运，存放于软骨细胞分泌的基质中。Developmental Biology19天鸡胚的骨骼矿化无蛋壳培养基下培养蛋壳内发育3天Developmental Biology骨骼肌的形成n 骨骼肌：骨骼肌细

31、胞是含多细胞核的大而长的细胞，常被称为肌管（myotube）。n 形成机制的争论：n融合模型多个单核成肌细胞融合而成；n分裂模型单个成肌细胞核分裂而细胞质不分裂。n 嵌合体小鼠（Tarkowski & Mintz, 20世纪60年代）n同功酶分析（Mintz & Baker, 1967） 异柠檬酸脱氢酶:同源二聚体 电泳Developmental Biology成肌细胞的融合n 退出有丝分裂周期并分泌纤连蛋白：生长因子、纤连蛋白受体 51integrinn 成肌细胞排列成链状: 细胞膜糖蛋白（选择蛋白）、细胞粘连分子（CAMs)n 融合:钙离子（A23187）、融素（meltr

32、in）Developmental Biology中间中胚层（了解）n 生殖腺：生殖细胞形成生殖腺原基。n 肾脏：羊膜动物的后肾是由输尿管芽和生后肾间质这两个来自中胚层的组织相互作用和互惠诱导形成的。n 间质细胞转换成上皮。Developmental Biology侧板中胚层（lateral plate mesoderm）（了解）n 侧板中胚层在水平方向上分成：n背部位于外胚层下方的背部体壁中胚层（somatic mesoderm）n腹部位于内胚层上方的脏壁中胚层（splanchnic mesoderm）。n二者之间是体腔。n形成胚外膜、循环系统和体腔。Developmental Biology

33、胚外膜（了解）n 外胚层与中胚层的混合体被称为体壁层（somatopleure），形成羊膜和卵膜。n 内胚层和中胚层混合体被称为脏壁层（splanchnopleure），形成卵黄囊和尿囊（allantois）。n 内胚层和外胚层组织作为功能性上皮细胞发挥作用，而中胚层的功能则是形成进出内胚层和外胚层的血液。Developmental Biologyn 羊膜分泌羊水n 卵膜气体交换n爬行动物中，卵膜粘到蛋壳上，使卵和环境能进行气体交换。n哺乳类，进化成胎盘。n 尿囊存贮尿废物并进行气体交换n 卵黄囊输送营养Developmental Biology心脏的形成（了解）n 心脏是胚胎发育中形成的第一

34、个功能器官。n 脊椎动物的心脏由脏壁中胚层与相邻组织相互作用发育而成。n 心脏原基的融合：生心细胞（cardiogenic cell）迁移到腹中线后，融合形成一个由收缩肌肉细胞组成的单管状结构。随后这一管状结构弯曲，形成一个具有一心房一心室的S形结构。n 心腔的形成：心室的发育及细胞的增殖快于心房，并由隔膜将其分为不同的腔。Developmental Biologyn 为什么心脏的左右两面不同？n 脾的存在和心脏的左侧存在关联。n双左侧或双右侧畸形胎儿研究表明，多脾与双左侧心脏相关，而无脾则与双右侧心脏相关。n 目前，对心脏左右不对称的机制还不了解。n在胚胎发育早期，细胞外基质蛋白弯曲素（fl

35、ectin）不对称沉淀可能导致心脏的一侧发育有别于另一侧。Developmental Biology血管形成（vasculogensis）n 血管生成：由中胚层形成血管称为血管生成。n 在肠、肺和主动脉以及脏壁中胚层等部位，都可以各自独立地形成自身的毛细血管网。n 这些组织中的毛细血管是由成血管细胞形成的，并不是从心脏深处的大血管的细末分支。n 这些组织种的毛细血管最终仍与大血管相连。Developmental Biology成血管细胞的来源n 轴旁中胚层n头部轴旁中胚层为头部毛细血管提供成血管细胞n体节轴旁中胚层为体壁、肢、肾及主动脉背面的毛细血管提供成血管细胞。n 脏壁中胚层n内脏器官、肠

36、和主动脉底面提供成血管细胞。n 这些成血管细胞不仅形成血管内皮，也形成血管细胞前体。Developmental Biologyn 血管形成n 血管首先可以观察到在卵黄囊壁形成，未分化的间充质细胞聚集形成血岛（blood island），进而形成卵黄静脉。n 血岛首先聚集形成细胞索，之后细胞索变为类似于管状心脏的双壁管状结构，内壁成为血管内皮，外壁细胞成为平滑肌。两壁之间含有血管特异胶原的基底层。Developmental Biology参与血管形成的因子n 碱性成纤维细胞生长因子（FGF2）：为中胚层细胞形成成血管细胞所必需。在鸡胚绒膜尿囊膜中合成，与该组织血管化有关。n鹌鹑胚盘细胞n 血管内

37、皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF），能特异性地促进成血管细胞分化，并促进成血管分裂增殖，形成内皮管。n主要受体VFlk1受体酪氨酸酶基因n第二受体n 血管生成素（angiopoietin-1),能调节内皮细胞和平滑肌之间的相互作用。n血管畸形通常是平滑肌缺陷。Developmental Biology血管生长（angiogenesis）n 由原来存在的血管增殖形成新血管的血管形成方式称为血管生长。n 在肢芽、肾和大脑等器官中，现存血管能像植物发芽一样迅速生长，并把内皮细胞送到正在发育的器官中。n前肢肢芽中，毛细血管网由主动脉细胞迅速生长形成。中央静脉（后变成下腔静脉）形成主要的供养血管。血液由构成前端和后端毛细血管形成的边缘静脉返回身体。Developmental