胚层分化germ layer differentiation
由原始外、中、内三个胚层向不同组织结构分化发育的过程。结构的分化伴随着功能的分化,往往是不可逆的,而且是三个胚层相互依存和相互作用的结果。不同组织有机地连系在一起,构成胚胎的各种原始器官。
外胚层的分化 起初,在原肠胚背部外胚层在脊索和轴旁中胚层诱导下,加厚形成神经板,随着脊索延长,神经板增宽、伸长,同时中央凹陷为神经沟,两侧隆起为神经褶;左、右神经褶相向愈合成为神经管(图1)。神经褶愈合的同时,有些神经板外侧的细胞成为神经嵴,夹于神经管和外胚层之间。神经管和神经嵴进一步分化为中枢和周围神经系,其余外胚层则分化为表皮及其衍生物,还有各天然孔的粘膜上皮及其腺上皮等。

图 1 神经管和神经嵴的形成
内胚层的分化 最原始的内胚层是包围原肠内面的一层细胞。随着原肠分化为前肠、中肠和后肠,内胚层逐渐分化为消化系统中从咽到直肠的上皮、壁内腺上皮,以及肝、胰、胆囊等上皮。从前肠的咽后端、食道原基的腹侧面分化出呼吸系统中的喉、气管、支气管及肺等上皮。从后肠分化出泌尿系统中的尿道及膀胱等上皮。从原始咽分化出甲状腺、甲状旁腺及胸腺等上皮。
中胚层的分化 随着原肠形成,脊索及其两侧中胚层分开。脊索是脊椎动物胚胎时期的支持器官,最后退化消失或形成椎间盘内的髓核,成体的脊柱在脊索周围形成;中胚层最初是一层细胞,随着圆筒状胚体的形成,胚内中胚层增生,形成两侧的上段中胚层(即体节)、中段中胚层和下段中胚层(图2)。胚体继续生长,体节逐渐增多,并进一步分化为生皮节、生肌节和生骨节,下段中胚层分裂为两层,外层称体壁中胚层与体壁外胚层相贴,内层称脏壁中胚层,与脏壁内胚层相贴,两中胚层之间为体腔; 中段中胚层分化为生肾索和生殖嵴,它们是泌尿生殖器官的原基。大部分中胚层细胞分散形成网状的间充质,由它分化为各器官组织的结缔组织、心血管系统、大多数肌组织、软骨与骨组织等。


图 2 中胚层的分化
(a)前期 1. 神经沟; 2. 外胚层; 3. 上段中胚层; 4. 中段中胚层;5. 下段中胚层;6. 体壁中胚层;7. 体腔; 8. 脏壁中胚层; 9. 内胚层; 10. 脊索
(b)后期 1. 生肌节; 2. 生皮节;3. 生骨节; 4. 间充质;5. 中肾管; 6. 胚内体腔; 7. 胚外体腔; 8. 神经 管;9. 脊索
三胚层形成的组织和器官(见表)。
三胚层形成的组织和器官
胚层 分化物 | 外 胚 层 | 中 胚 层 | 内 胚 层 |
基 本 组 织 | 上皮组织 结缔组织 肌组织 神经组织 | + 0 +(虹膜) + | + + + +(小神经胶质细胞) | + 0 0 0 |
器 官 系 统 | 消化器官 | 口腔及肛门上皮、唾液腺上皮、 舌上皮、牙釉质、全部消化器官 的神经成分。 | 从咽到直肠的结缔组织、脉管、 肌层、间皮、壁内的淋巴组织。 | 从咽到直肠的上皮,壁内腺和 壁外腺(肝、胰)及胆囊等上皮,咽 扁桃体上皮。 |
呼吸器官 | 鼻腔上皮及其腺上皮,全部呼 吸器官的神经成分。 | 从鼻腔到肺的结缔组织、脉管、 软骨、肌组织、肺胸膜。 | 从喉、气管到肺的上皮及其有 关的腺上皮。 |
(续表)
胚层 分化物 | 外 胚 层 | 中 胚 层 | 内 胚 层 |
器 官 系 统 | 泌尿器官 | 雄性尿道末端上皮、全部泌尿 器官的神经成分。 | 肾和输尿管的上皮、结缔组织、 脉管、肌组织、外膜或浆膜。 | 雄性尿道近端上皮、雌性尿道 上皮、膀胱大部上皮。 |
生 殖 器 官 | 雄 性 | 阴茎包皮,全部雄性生殖器官 的神经成分。 | 睾丸、附睾、输精管、精囊等 上皮、结缔组织、脉管、肌组织、 浆膜。 | 前列腺和尿道球腺上皮。 |
雌 性 | 阴门表皮,全部雌性生殖器官 的神经成分。 | 卵巢、输卵管、子宫、阴道等 上皮,及其腺上皮、结缔组织、脉 管、肌组织、浆膜。 | 阴道前庭上皮及其腺上皮。 |
神经系统 | 神经元、神经胶质细胞(小神经 胶质细胞除外)、室管膜。 | 脑脊膜、神经组织中的结缔组 织、脉管、小神经胶质细胞。 | |
感 官 | 眼 | 角膜、结膜、视网膜等上皮、泪 腺上皮、虹膜。 | 结缔组织、脉管、大部平滑肌、 听骨、咽鼓管内的骨和软骨组织。 | |
耳 | 内耳膜迷路上皮、外耳上皮、鼓 膜上皮、半规管、前庭上皮。 | 鼓膜粘膜层、鼓室、耳咽管等 上皮。 |
被皮器官 | 表皮,毛、皮脂腺、汗腺、乳腺、 角、蹄等上皮,表皮、真皮内的 神经成分。 | 真皮、皮下组织、乳腺内的结 缔组织、竖毛肌、角和蹄的真皮、 脉管。 | |
内分泌 器 官 | 器官内的神经成分,垂体、肾 上腺髓质、松果体实质。 | 肾上腺皮质、各器官内的结缔 组织、脉管。 | 甲状腺、甲状旁腺、胸腺、后 鳃体等上皮。 |
循环系统 | 心、血管和淋巴管的神经成分。 | 心、血管和淋巴管的内膜、肌 膜(中膜)和外膜,心包膜、血液、 淋巴液、骨髓。 | |
淋巴器官 | 淋巴器官内的神经成分。 | 淋巴组织、淋巴结、血淋巴结、 脾脏。 | 扁桃体上皮。 |
运动系统 | 该系统内的神经成分。 | 骨组织、骨膜、关节、骨骼肌组 织。 | |
[注]: +: 有; 0: 无