原腸運(yùn)動胚胎細(xì)胞重組

關(guān)于原腸運(yùn)動胚胎細(xì)胞重組第一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容：1.原腸作用概述2.海膽的原腸作用3.魚類的原腸作用4.兩棲類的原腸作用5.鳥類的原腸作用6.哺乳類的原腸作用第二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日1.原腸作用概述原腸作用（gastrulation）是胚胎細(xì)胞劇烈的、高速有序的運(yùn)動過程，通過細(xì)胞運(yùn)動實(shí)現(xiàn)囊胚細(xì)胞的重新組合。原腸形成期間，囊胚細(xì)胞彼此之間的位置發(fā)生變動，重新占有新的位置，并形成由三胚層細(xì)胞構(gòu)成的胚胎結(jié)構(gòu)。第三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日通過原腸作用，胚胎首先建立起三個胚層，即外胚層、中胚層和內(nèi)胚層；其次為重新占有新位置的胚胎細(xì)胞之間的相互作用奠定了基礎(chǔ)。因此，原腸作用是從尚未分化到分化為三個胚層和器官原基決定的關(guān)鍵時期。原腸胚一部分細(xì)胞的移動必然和同時發(fā)生的其他細(xì)胞的運(yùn)動緊密配合，因此原腸作用過程中的細(xì)胞運(yùn)動涉及整個胚胎。第四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日動物身體的主軸（包括前后軸、背腹軸和左右軸）也會在卵裂和原腸作用期間建立起來，胚胎各部分的細(xì)胞會獲得各自的發(fā)育潛能。不同動物體軸建立的時間和機(jī)制各不相同。如果蠅體軸的特化自卵細(xì)胞形成時就已經(jīng)開始了，在卵裂過程中完成；而爪蟾的體軸是在整個原腸作用過程中建立的。第五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩側(cè)對稱動物的體軸第六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日盡管整個動物界原腸作用方式變化多樣，但總體可概括為五種細(xì)胞運(yùn)動機(jī)制，即外包（epiboly）、內(nèi)陷（invagination）、內(nèi)卷（involution）、內(nèi)移（ingression）和分層（delamination）。同一原腸胚常常包括幾種細(xì)胞運(yùn)動方式。第七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日(1)外包(epiboly)表層細(xì)胞(通常指外胚層細(xì)胞)整體而不是以單個細(xì)胞為單位向外周擴(kuò)展包繞胚胎深層細(xì)胞的細(xì)胞運(yùn)動。

(2)內(nèi)陷(invagination)一個區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞同時向內(nèi)凹入，很像一個皮球被用力一戳之后形成的凹陷。

(3)內(nèi)卷(involution)正在擴(kuò)展的外層細(xì)胞向內(nèi)運(yùn)動，并沿外層細(xì)胞內(nèi)表面擴(kuò)展。

(4)內(nèi)~(ingression)胚胎表層細(xì)胞單個地向內(nèi)部遷移。

(5)分層(delamination)一層細(xì)胞分裂形成兩層或多層相互平行的細(xì)胞層。

第八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用過程中細(xì)胞的五種運(yùn)動方式第九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日2.海膽的原腸作用海膽的晚期囊胚由1000個左右單層細(xì)胞構(gòu)成。這些細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分別來自受精卵的不同區(qū)域，細(xì)胞表現(xiàn)出不同的大小和特性。因而它們的發(fā)育命運(yùn)各不相同。預(yù)定的中胚層位于植物極的中央，與它相鄰的為預(yù)定內(nèi)胚層區(qū)，其余部分均為預(yù)定外胚層。在囊胚細(xì)胞的外表面，附著一層胞外透明層，而內(nèi)表面附有細(xì)胞外纖層第十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽的早期卵裂第十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽胚胎第四次卵裂時形成的小分裂球（micromere）第十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽的囊胚

A，細(xì)胞持續(xù)的分裂形成一個囊胚；B，快速分裂的末期，圓形的胚胎細(xì)胞形成一層上皮，受精膜依然可見；C，植物基板變厚，動物極細(xì)胞分泌孵化酶，使胚胎從受精膜中孵化出來。第十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽胚胎的早期囊胚

，植物極細(xì)胞開始加厚。第十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用前的海膽晚期囊胚，植物極變扁平。

第十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞的內(nèi)移植物極板中央來源于小分裂球的細(xì)胞不斷伸出和收縮線狀偽足（filopdia），脫離表面單層細(xì)胞，進(jìn)入囊胚腔，稱為初級間質(zhì)細(xì)胞（primarymesenchymecell）。第十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽早期原腸胚內(nèi)初級間質(zhì)細(xì)胞沿囊胚腔內(nèi)表面運(yùn)動，主動伸出偽足與囊胚腔壁連接，占據(jù)囊胚腔預(yù)定腹側(cè)面，并形成穩(wěn)固聯(lián)系。初級間質(zhì)細(xì)胞融合形成索狀合胞體（syncytialcable），最終形成幼蟲碳酸鈣骨針的軸。第十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞形成的索狀合胞體（將來形成骨針）的掃描電鏡照片第十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞在Lytechinusvariegatus早期幼蟲內(nèi)的定位。第二十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日間質(zhì)細(xì)胞和非間質(zhì)細(xì)胞與不同胚層細(xì)胞或胞外組分之間的親和力第二十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日細(xì)胞粘連作用的變化導(dǎo)致初級間質(zhì)的內(nèi)移。初級間質(zhì)細(xì)胞和透明層以及相鄰裂球之間的親和力減少，而與基質(zhì)片層之間的親和力增加。相比之下，非間質(zhì)細(xì)胞和透明層以及相鄰裂球之間的親和力維持不變。第二十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)移的掃描電鏡照片第二十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日內(nèi)移至囊胚腔的初級間質(zhì)細(xì)胞被大量胞外片層物質(zhì)包繞。沿動植物極軸分布的纖維決定了間質(zhì)細(xì)胞遷移的方向。至少有三種蛋白可能在間質(zhì)細(xì)胞的遷移過程中起重要的作用，包括囊胚腔壁基質(zhì)片層組分纖連蛋白（fibronectin）、間質(zhì)細(xì)胞膜上的硫酸蛋白多糖（sulfatedproteoglycans）和囊胚腔細(xì)胞胞外基質(zhì)中只在原腸作用期表達(dá)的ECM18。第二十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日內(nèi)移至囊胚腔的初級間質(zhì)細(xì)胞被大量胞外基質(zhì)包繞。第二十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用過程中沿動植物極軸分布的纖維決定了初級間質(zhì)細(xì)胞的遷移方向。第二十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日囊胚腔胞外基質(zhì)纖維與動植物極軸平行排列，最終與初級間質(zhì)細(xì)胞發(fā)生聯(lián)系。第二十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞的線狀偽足第二十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級間質(zhì)細(xì)胞選擇性地聚集在β-catenin濃度高的位置。第二十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日去除硫酸基（sulfatedeprivation）對海膽初級間質(zhì)細(xì)胞運(yùn)動的影響第三十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日早期原腸內(nèi)陷初級間質(zhì)細(xì)胞在囊胚腔內(nèi)遷移的過程中，仍然留在植物極板上的細(xì)胞移動填補(bǔ)由初級間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)移而形成的空隙，植物極板進(jìn)一步變扁平。之后，植物極板向內(nèi)彎曲，內(nèi)陷。當(dāng)植物極板內(nèi)陷深及囊胚腔的1/4～1/2時，內(nèi)陷突然停止。所陷入的部分稱為原腸（archenteronorprimitivegut），而原腸在植物極的開口稱為胚孔（blastopore）。第三十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日植物極變扁平第三十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日初級原腸內(nèi)陷第三十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日植物極內(nèi)陷的雙金屬片模型。植物極板細(xì)胞分泌硫酸軟骨素蛋白多糖（CSPG）到透明層內(nèi)層中，CSPG吸水膨脹，導(dǎo)致透明層彎曲，相連的細(xì)胞層內(nèi)陷。第三十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨著植物極板的內(nèi)陷，初級間質(zhì)細(xì)胞在植物極區(qū)域形成一細(xì)胞環(huán)。第三十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日晚期原腸內(nèi)陷早期原腸內(nèi)陷完成之后，經(jīng)過短暫停歇，原腸大幅度拉長，短粗的原腸變成又細(xì)又長的管狀結(jié)構(gòu)。在此期間沒有新細(xì)胞形成，原腸的拉長過程是通過細(xì)胞重排實(shí)現(xiàn)的，原腸周長內(nèi)細(xì)胞數(shù)目大為減少。第三十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽胚胎原腸伸長時期的細(xì)胞重排。第三十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸頂端形成次級間質(zhì)細(xì)胞，原腸延伸是以次級間質(zhì)細(xì)胞提供的張力為動力的。次級間質(zhì)細(xì)胞伸出線狀偽足，穿過囊胚腔液，直達(dá)囊胚腔壁內(nèi)表面。動物極半球存在著次級間質(zhì)細(xì)胞附著的靶位。只有當(dāng)線狀偽足接觸到特定靶位的時候，才不會縮回。這些特定的靶位可能位于將來形成口的區(qū)域。第三十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日A，原腸的頂端形成次級間質(zhì)細(xì)胞；B，次級間質(zhì)細(xì)胞的線狀偽足。第三十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日當(dāng)原腸最頂端接觸到囊胚腔壁時，次級間質(zhì)細(xì)胞分散進(jìn)入囊胚腔。次級間質(zhì)細(xì)胞在囊胚腔中分裂，最終形成中胚層器官。囊胚腔壁接觸到原腸的位置最終形成口，口和原腸最頂端形成一連續(xù)相通的消化管。海膽的胚孔最終形成肛門。第四十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽原腸作用的整個歷程。發(fā)育溫度為25度。第四十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽的長腕幼蟲第四十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日海膽正常的胚胎發(fā)育第四十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第四十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第四十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日

第二節(jié)文昌魚

.文昌魚被認(rèn)為是和脊椎動物親緣關(guān)系最近的無脊椎動物。其成體結(jié)構(gòu)和胚胎發(fā)生過程與無脊椎動物有相似之處，另一方面，文昌魚和脊椎動物也有一些共同特征，因此，研究文昌魚胚胎發(fā)生對探討脊椎動物起源具有重要意義。文昌魚囊胚由包圍囊胚腔的單層細(xì)胞構(gòu)成。原腸作用開始時，植物極預(yù)定內(nèi)胚層細(xì)胞伸長，形成扁平加厚的植物極板。植物極板向內(nèi)彎曲內(nèi)陷。此時的原腸胚與兩棲類的原腸胚不同，背唇腹唇很難分辨。內(nèi)陷的細(xì)胞層逐漸擠壓囊胚腔而與動物極細(xì)胞靠近，最終形成一由雙層細(xì)胞構(gòu)成的杯狀結(jié)構(gòu)(圖4．6)。外面一層為外胚層，以后分化成表皮和神經(jīng)系統(tǒng)；里面一層為中胚層和內(nèi)胚層，也稱為內(nèi)中胚層，以后分別分化成脊索、肌節(jié)和消化管。文昌魚原腸作用方式除植物極板內(nèi)陷之外，還包括胚唇細(xì)胞的內(nèi)卷。最近，zhang等(1997)用活體觀察方法澄清了這一問題。他們用脂溶性活性染料DiI標(biāo)記文昌魚早期原腸胚，然后在熒光顯微鏡下跟蹤所標(biāo)記細(xì)胞的遷移運(yùn)動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有胚唇細(xì)胞都發(fā)生一定程度內(nèi)卷，且內(nèi)卷程度在背唇、腹唇以及側(cè)唇之問看不出有明顯區(qū)別(圖4．7)。究竟是什么因素驅(qū)使文昌魚原腸胚唇細(xì)胞內(nèi)卷，尚未見有報道。第四十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第四十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日

A．杯狀原腸胚B．晚期原腸胚

陰影部分代表DiI標(biāo)記位置。到晚期原腸胚時，可以看出標(biāo)記部分發(fā)生了內(nèi)卷第四十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日3.魚類的原腸作用中期囊胚轉(zhuǎn)換和細(xì)胞運(yùn)動性的獲得斑馬魚第十次卵裂期間，細(xì)胞分裂不再同步，新的基因（合子基因）開始表達(dá)，且細(xì)胞獲得運(yùn)動性，這種現(xiàn)象稱為中期囊胚轉(zhuǎn)換（midblastulatransition，MBT）。MBT似乎受染色質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)之間比例的控制。第四十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日魚類胚胎中最早的細(xì)胞運(yùn)動是胚盤細(xì)胞沿卵黃四周下包。初始階段，胚盤內(nèi)層細(xì)胞向外周遷移，插入表層細(xì)胞中。稍后，表層細(xì)胞沿卵黃表面下包，直到將卵黃全部包圍起來(圖4．8)。沿卵黃表面下包的表面細(xì)胞層稱為包被層(EVL)。包被層細(xì)胞的下包運(yùn)動，并非由分裂球主動移動引起，而是由卵黃合胞體層（YsL）自動擴(kuò)展引起的。卵黃合胞體層是位于胚盤下面卵黃表面含有多個細(xì)胞核的一層細(xì)胞質(zhì)層。包被層和卵黃合胞體層緊密相連，卵黃合胞體層的自動擴(kuò)展必然拉動與之相連的包被層細(xì)胞向下移動。隨著下包運(yùn)動的進(jìn)行，卵黃合胞體層和包被層之間產(chǎn)生的空隙由胚盤深層細(xì)胞所填充。卵黃合胞體層的擴(kuò)展拉動包被層細(xì)胞向下運(yùn)動這一點(diǎn)，可以通過切斷卵黃合胞體層和包被層兩者之間的聯(lián)系來證明。當(dāng)卵黃合胞體層和包被層兩者之間的聯(lián)系被切斷后，胚盤細(xì)胞會反彈縮回到卵黃頂部，而卵黃合胞體層則繼續(xù)包繞卵黃擴(kuò)展。卵黃合胞體層的擴(kuò)展受其中的微管系統(tǒng)控制，用輻射或藥物處理阻斷微管聚合就能抑制下包。第五十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日受精后，斑馬魚合子開始不完全卵裂。卵裂最初只限制在胚胎的動物極，卵裂并未延伸到卵黃，導(dǎo)致在卵黃上形成一堆分裂球。前5次卵裂為縱裂，第一次緯裂在受精后約2小時產(chǎn)生了64細(xì)胞期。第五十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第五十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日魚類胚胎中最早的細(xì)胞運(yùn)動時胚盤細(xì)胞沿卵黃四周下包。初始階段，胚盤細(xì)胞內(nèi)層細(xì)胞向外周遷移，插入表層細(xì)胞中。稍后，表層細(xì)胞沿卵黃表面下包，直到將卵黃全部包圍起來。卵黃合胞體層（yolksyncyticallayer，YSL）細(xì)胞的自動擴(kuò)展拉動拉動與之相連的包被層（envelopinglayer，EVL）細(xì)胞向下移動。切斷卵黃合胞體層和包被層之間的聯(lián)系，胚盤細(xì)胞會反彈縮回卵黃的頂部，而卵黃合胞體層則繼續(xù)包繞卵黃擴(kuò)展。第五十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日胚層形成當(dāng)斑馬魚胚盤細(xì)胞包繞一半的卵黃時，包被層四周邊緣區(qū)開始加厚，這個加厚的區(qū)域叫胚環(huán)（germring），它是由外層的上胚層（epiblast）和內(nèi)層的下胚層（hypoblast）構(gòu)成。一般認(rèn)為，下胚層是邊緣表層細(xì)胞內(nèi)卷繼而向動物極遷移形成的。也可能由上胚層細(xì)胞分層后內(nèi)移形成。第五十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日第五十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日下包胚盤的邊緣區(qū)域的放大，示邊緣下包的內(nèi)卷和細(xì)胞內(nèi)移第五十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日通過下包胚盤的邊緣細(xì)胞內(nèi)卷或上胚層細(xì)胞分層形成下胚層第五十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日下胚層一旦形成以后，上胚層和下胚層的深層細(xì)胞都會向?qū)戆l(fā)育成胚胎背部的一側(cè)插入，形成一個加厚的區(qū)域，稱為胚盾（embryonicshield）。胚盾在功能上相當(dāng)于兩棲類的背唇，將它移植到宿主胚胎中，能夠誘導(dǎo)形成次級胚胎。第五十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日斑馬魚原腸作用時細(xì)胞的集中和延伸把下胚層和上胚層細(xì)胞帶到背部形成胚盾，胚盾內(nèi)脊索中胚層向動物極延伸。第五十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日當(dāng)細(xì)胞沿卵黃下包時，它們也在邊緣內(nèi)卷，并朝背部和前端兩個方向向胚盾集中。胚盾下胚層細(xì)胞向前端集中和延伸，最終沿背中線變成一窄條，它就是脊索中胚層（chordamesoderm），即脊索的原基。與脊索中胚層毗連的細(xì)胞為近軸細(xì)胞（adaxialcell），是中胚層體節(jié)的前體。上胚層細(xì)胞形成神經(jīng)龍骨（neuralkeel），其余的上胚層細(xì)胞發(fā)育成魚類的皮膚。第六十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日脊索中胚層細(xì)胞表達(dá)的notail基因，示胚盾下胚層細(xì)胞向前端的集中和延伸。第六十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日表達(dá)snail基因的近軸中胚層細(xì)胞在脊索中胚層兩側(cè)的集中和延伸，形成中胚層體節(jié)的前體。第六十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日完成下包90％時斑馬魚胚胎第六十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用結(jié)束，體節(jié)形成。第六十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日4.兩棲類的原腸作用兩棲類的原腸作用是實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)中最古老也是最新興的一個領(lǐng)域。兩棲類囊胚與棘皮動物和魚類的囊胚所面臨的基本任務(wù)完全相同，也就是把終將形成內(nèi)胚層器官的細(xì)胞拖入胚胎內(nèi)部，把終將形成外胚層的細(xì)胞置于胚胎的四周，而把終將形成中胚層的細(xì)胞置于外胚層和內(nèi)胚層之間適當(dāng)?shù)奈恢?。第六十五頁，共一百六十九頁?022年，8月28日兩棲類胚胎活體染色。A，用活體染料標(biāo)記胚胎表特定細(xì)胞；B-D，標(biāo)記細(xì)胞的遷移運(yùn)動；E，將蠑螈胚胎沿中線剖開，示標(biāo)記細(xì)胞在胚胎內(nèi)部的分布。第六十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類胚胎活體染色

A．用活體染料標(biāo)記胚胎表面特定細(xì)胞B～D．標(biāo)記細(xì)胞表面觀，注意標(biāo)記細(xì)胞的遷移運(yùn)動E.將蠑螈胚胎沿中線解剖開來，示內(nèi)部標(biāo)記細(xì)胞第六十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類原腸作用時的細(xì)胞運(yùn)動非洲爪蟾的中胚層前體只存在于深層細(xì)胞中，位于赤道區(qū)域表面細(xì)胞下面，而外胚層和內(nèi)胚層則來源于表面的表層細(xì)胞中。蛙類原腸作用首先是從將來胚胎的背部，即剛好位于赤道下方的灰色新月區(qū)開始的。第六十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類的灰色新月精子入卵后，皮層向精子進(jìn)入的方向旋轉(zhuǎn)大約30o，在動物極皮層含大量色素而內(nèi)層含有少量色素的物種中，這一胞質(zhì)不同層次的相對運(yùn)動形成了一個在精子進(jìn)入點(diǎn)對面的新月形的灰色區(qū)域，稱為灰色新月。第六十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾囊胚外層細(xì)胞(A)和內(nèi)部細(xì)胞(B)發(fā)育命運(yùn)圖譜

大部分中胚層細(xì)胞來源于內(nèi)部細(xì)胞。箭頭示胚孔背唇形成處

第七十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾囊胚外層細(xì)胞（A）和內(nèi)部細(xì)胞（B）發(fā)育命運(yùn)圖譜。第七十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日卵母細(xì)胞成熟過程中，母源性的VegTmRNA貯存于植物極。VegT蛋白對內(nèi)胚層的形成具有決定作用，消除VegTmRNA和VegT蛋白后內(nèi)胚層不能形成。第七十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日灰色新月區(qū)的預(yù)定內(nèi)胚層細(xì)胞內(nèi)陷，形成狹縫狀胚孔（slit-likeblastopore），內(nèi)陷細(xì)胞稱為瓶狀細(xì)胞（bottlecell），它們沿最初的原腸排列。蛙類囊胚細(xì)胞內(nèi)陷引發(fā)原腸形成。但是，蛙類的原腸作用并不是在最靠近植物極處開始內(nèi)陷，而是在動物半球和植物半球匯合的赤道附近，即所謂的邊緣區(qū)（marginalzone）開始內(nèi)陷。第七十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日爪蟾的晚期囊胚，示邊緣區(qū)被內(nèi)胚層細(xì)胞覆蓋。第七十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日胚孔處形成瓶狀細(xì)胞第七十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日移植的胚孔背唇細(xì)胞將在內(nèi)胚層細(xì)胞層上下陷（sink），形成一個胚孔狹縫。瓶狀細(xì)胞的內(nèi)陷啟動原腸作用。第七十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日植物極背方細(xì)胞對原腸作用的啟動具有重要作用。第七十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日瓶狀細(xì)胞的收縮拉動邊緣區(qū)細(xì)胞向植物極運(yùn)動，同時將植物極的內(nèi)胚層細(xì)胞推向胚胎的內(nèi)部。邊緣區(qū)細(xì)胞的運(yùn)動導(dǎo)致外胚層細(xì)胞向植物極外包，預(yù)定前端中胚層細(xì)胞沿囊胚腔內(nèi)表面延伸。第七十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日胚孔形成和原腸作用過程中爪蟾背部區(qū)域細(xì)胞的運(yùn)動第七十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日爪蟾早期胚孔背唇的表面觀，示動、植物極細(xì)胞大小的差異。第八十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日動物極細(xì)胞通過胚孔背唇內(nèi)卷區(qū)域表面的特寫（close-up）第八十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用的下一個時期包括邊緣區(qū)細(xì)胞的內(nèi)卷以及動物半球細(xì)胞的外包和向胚孔處集中。遷移中的緣區(qū)細(xì)胞到達(dá)胚孔的背唇時，轉(zhuǎn)向內(nèi)部沿著外層細(xì)胞的內(nèi)表面運(yùn)動，因此構(gòu)成背唇的細(xì)胞在不斷更新。最初構(gòu)成背唇的細(xì)胞為內(nèi)陷形成原腸前緣的瓶狀細(xì)胞，它們隨后發(fā)育為前腸咽部的細(xì)胞。第八十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日內(nèi)卷邊緣區(qū)細(xì)胞沿外層細(xì)胞的內(nèi)表面向動物極運(yùn)動，示構(gòu)成胚孔背唇的細(xì)胞的不斷更新。第八十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨著瓶狀細(xì)胞進(jìn)入胚胎內(nèi)部，背唇被后來內(nèi)卷進(jìn)入胚胎發(fā)育為頭部中胚層前體的細(xì)胞代替。接下來，由胚孔背唇內(nèi)卷進(jìn)入胚胎的細(xì)胞為脊索中胚層細(xì)胞，它們將形成脊索。脊索是一個臨時性中胚層脊柱（backbone），對誘導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的分化起重要的作用。第八十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日內(nèi)卷進(jìn)入胚胎的脊索中胚層細(xì)胞在胚胎背部集中延伸變窄變長，形成胚胎的軸性中胚層。第八十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日集中和延伸過程中細(xì)胞的插入第八十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾原腸作用期間Brachyury基因的表達(dá)，示預(yù)定中胚層細(xì)胞的集中和延伸。第八十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用過程中，環(huán)狀的預(yù)定中胚層細(xì)胞帶向胚孔的集中以及在胚胎內(nèi)表面的延伸示意圖第八十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日爪蟾晚期原腸胚的軸旁中胚層（A）表達(dá)paraxialprotocadherin，而脊索（B）表達(dá)axialprotocadherin；兩種鈣粘著蛋白對集中和延伸起重要的作用。第八十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨著新細(xì)胞進(jìn)入胚胎內(nèi)部，囊胚腔被擠壓到與背唇相對的一側(cè)。同時隨著胚孔處瓶狀細(xì)胞形成和內(nèi)卷，胚唇向側(cè)面和腹面延伸，形成新月狀結(jié)構(gòu)。新月狀胚孔進(jìn)一步延伸，先形成側(cè)唇，在形成腹唇。通過側(cè)唇和腹唇，位于外胚層細(xì)胞中的中胚層和內(nèi)胚層細(xì)胞繼續(xù)內(nèi)卷，使胚孔形成一環(huán)狀，包繞在含有大量卵黃、體積較大的內(nèi)胚層細(xì)胞周圍，這些內(nèi)胚層細(xì)胞暴露在植物極外面，稱為卵黃栓（yolkplug）。第九十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨著背唇、側(cè)唇和腹唇的連續(xù)形成，胚孔區(qū)域的變化。第九十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日通過胚孔進(jìn)入胚胎內(nèi)部的細(xì)胞的運(yùn)動第九十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日囊胚腔頂壁細(xì)胞形狀的改變和細(xì)胞重排，合并成單層細(xì)胞。第九十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日最終，卵黃栓也被包入內(nèi)部。至此，所有內(nèi)胚層細(xì)胞都已進(jìn)入胚胎的內(nèi)部，外胚層細(xì)胞包被在胚胎的表面，而中胚層細(xì)胞則位于內(nèi)胚層和中胚層之間。非洲爪蟾的原腸作用是數(shù)個事件和諧的組合，結(jié)果是把內(nèi)中外三個胚層細(xì)胞置于適當(dāng)?shù)奈恢?，為它們分化為不同的器官做?zhǔn)備。第九十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類原腸作用時細(xì)胞的運(yùn)動。第九十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類原腸作用時的細(xì)胞運(yùn)動

胚胎沿中線切開，植物極朝向下方。主要的細(xì)胞運(yùn)動用箭頭指出。原來位于動物極半球表面的細(xì)胞用較深顏色表示

A．囊胚B．原腸作用開始c．背唇細(xì)胞內(nèi)卷，囊胚腔壁下方形成原腸，原腸擠壓囊胚腔D，E．細(xì)胞通過背唇、側(cè)唇以及腹唇內(nèi)卷，外胚層細(xì)胞向植物極半球遷移。卵黃栓成為表面唯一可見的內(nèi)胚層細(xì)胞F．原腸作用繼續(xù)，直至整個胚胎被外胚層包圍，內(nèi)胚層進(jìn)入內(nèi)部，而中胚層位于內(nèi)、外胚層之間第九十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類原腸作用總結(jié)：1.邊緣區(qū)瓶狀細(xì)胞在準(zhǔn)確的時間和位置內(nèi)陷。2.邊緣區(qū)細(xì)胞通過胚唇進(jìn)行內(nèi)卷形成原腸。3.內(nèi)卷的中胚層細(xì)胞沿胚孔頂壁內(nèi)表面遷移。4.預(yù)定脊索中胚層在胚胎背部集中延伸5.預(yù)定外胚層細(xì)胞通過細(xì)胞分裂和數(shù)層細(xì)胞合并為單層細(xì)胞而向植物極下包。第九十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日4.兩棲類的原腸作用（續(xù)）動植物極軸的決定兩棲類原腸作用的準(zhǔn)備工作可以追溯到精卵的結(jié)合之前。未受精卵沿動植物極存在一個極性，這種極性能夠影響到將來卵裂的方式。未受精卵的極性是由沿動植物極分布的母源性mRNA和蛋白質(zhì)的差異分布決定的。第九十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾的未受精卵，示動物極半球有較多的色素，植物極半球有較多的卵黃。第九十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾的動-植物極軸是由母源性的因子決定的，示母源性的生長因子Vg-1基因的mRNA在爪蟾植物極的分布。第一百頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日未受精卵的胚層圖譜爪蟾未來三個胚層的區(qū)域劃分在未受精卵就可以確定。因此，在未受精卵上就可以勾畫出胚層圖譜。但胚胎的前后軸、背腹軸和左右軸都難以確定。第一百零一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日爪蟾未受精卵內(nèi)未來胚層的圖譜。ectodermendoderm第一百零二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日Nieukoop中心形成背腹軸和前后軸是在受精過程中由受精卵細(xì)胞質(zhì)隔離決定的。受精后由于皮層細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)動（corticalrotation），使得卵子表面的動植物極軸與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的動植物極軸兩者相差30o，這樣便形成一個新的對稱狀態(tài)。受精卵已具備了背腹軸，變成兩側(cè)對稱結(jié)構(gòu)，可以區(qū)分出左右側(cè)了。第一百零三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日A，受精后，質(zhì)膜下方的皮層（corticallayer）向著精子入卵點(diǎn)的方向轉(zhuǎn)動。B，皮層轉(zhuǎn)動的結(jié)果是Nieukoop中心或信號中心的形成，這樣就確定了胚胎的背方。第一百零四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日皮層轉(zhuǎn)動的結(jié)果造成爪蟾受精卵呈兩側(cè)對稱。第一百零五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日Nieukoop中心對正常發(fā)育是必需的第一百零六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日背方部分含有Nieukoop中心，形成一個背部化的胚胎，但缺少腸；腹方部分沒有Nieukoop中心，形成一腹部化的胚胎，缺少背部和頭部結(jié)構(gòu)。第一百零七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日胚孔的定位細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動激活精子入卵點(diǎn)對面的細(xì)胞質(zhì)開啟原腸作用。精子入卵點(diǎn)代表胚胎未來的腹面，而與之相對的一面即原腸作用開啟處代表胚胎未來背面。雖然誘發(fā)卵細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動并不一定需要精子，但精子對決定細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)方向是至關(guān)重要的。卵子哪一側(cè)形成背部，哪一側(cè)形成腹部，完全由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動方向來決定。第一百零八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日通過機(jī)械方法（如離心）人為地改變皮層細(xì)胞質(zhì)和皮層下細(xì)胞質(zhì)的空間關(guān)系，將可以使胚胎在精子入卵點(diǎn)的同一側(cè)開啟原腸作用。將精子決定的細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)與人工誘導(dǎo)的細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，就可能獲得兩個原腸作用起點(diǎn)，最終形成聯(lián)體雙胞胎蝌蚪（BlackandGerhart，1985）。第一百零九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日人工方法誘導(dǎo)的兩個原腸作用開啟點(diǎn)。第一百一十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩個原腸作用開啟點(diǎn)導(dǎo)致聯(lián)體雙胞胎蝌蚪的形成。第一百一十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用誘導(dǎo)因子是通過動物極細(xì)胞質(zhì)和植物極細(xì)胞質(zhì)兩者之間的相互作用而產(chǎn)生的。開啟原腸作用的誘導(dǎo)因子原來位于植物極細(xì)胞的深層細(xì)胞質(zhì)中。移植預(yù)定背部的植物極細(xì)胞能夠讓植物極經(jīng)紫外線照射的胚胎正常發(fā)育，同時將預(yù)定背部的植物極細(xì)胞移植到預(yù)定腹部的部位，也能夠誘導(dǎo)形成次生胚軸（secondaryaxis）。第一百一十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日預(yù)定背唇區(qū)域下方植物極細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)第一百一十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日

預(yù)定背唇區(qū)域下方植物極細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)

A．在64一細(xì)胞期，把背部最靠近植物極的裂球移植到另一經(jīng)uV照射過的同期胚胎中。經(jīng)uV照射過的胚胎不能進(jìn)行原腸作用，但移植進(jìn)裂球后能進(jìn)行原腸作用B．在64一細(xì)胞期，把背部最靠近植物極的裂球移植到另一同期胚胎腹部最靠近植物極的區(qū)域，后者能產(chǎn)生次生原腸作用并形成次生胚軸第一百一十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日背部最靠近植物極的裂球能夠誘導(dǎo)次生原腸作用，并形成次生胚軸。第一百一十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日正常情況下，由精子驅(qū)動的卵細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)的重新排列能夠引起亞細(xì)胞因子（subcellularfactor）的的不對稱分布。受精卵內(nèi)亞細(xì)胞因子的不對稱分布產(chǎn)生了背腹區(qū)分，并最終將胚孔的位置確定在精子入卵點(diǎn)對面的一組植物極裂球上。第一百一十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日細(xì)胞運(yùn)動和原腸構(gòu)建當(dāng)囊胚背部表面緣區(qū)一群內(nèi)胚層細(xì)胞下陷時，兩棲類的原腸作用就開始了。重組實(shí)驗(yàn)證明，內(nèi)陷進(jìn)入內(nèi)胚層的能力是背部緣區(qū)細(xì)胞固有的屬性。這些細(xì)胞特殊的瓶狀結(jié)構(gòu)對于啟動原腸作用是重要的。細(xì)胞運(yùn)動啟動之后，非洲爪蟾的瓶狀細(xì)胞就不再是必需的了，去除瓶狀細(xì)胞后內(nèi)卷、胚孔的形成和封閉照樣可以進(jìn)行。第一百一十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日兩棲類胚胎背唇區(qū)域細(xì)胞移植到內(nèi)胚層細(xì)胞上，

下陷進(jìn)入內(nèi)胚層細(xì)胞中，形成胚孔溝第一百一十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日移植的兩棲類胚孔背唇細(xì)胞將在內(nèi)胚層細(xì)胞層上下陷（sink），形成一個胚孔溝。瓶狀細(xì)胞的內(nèi)陷啟動原腸作用。第一百一十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日細(xì)胞向胚胎內(nèi)運(yùn)動的主要動力來自緣區(qū)表面下方的細(xì)胞（深層內(nèi)卷緣區(qū)細(xì)胞，deepinvolutingmarginalzonecell）的內(nèi)卷，而不是表面細(xì)胞的內(nèi)卷。去掉緣區(qū)深層細(xì)胞，并用動物極細(xì)胞補(bǔ)充上去，原腸形成立即停止。表面細(xì)胞由于和主動遷移的深層細(xì)胞相連而遷移進(jìn)去形成原腸的襯里。第一百二十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原腸作用過程中細(xì)胞內(nèi)卷的動力來自深層內(nèi)卷緣區(qū)細(xì)胞第一百二十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾早期原腸作用過程中細(xì)胞運(yùn)動模型

A．原腸作用前內(nèi)卷的緣區(qū)(IMz)結(jié)構(gòu)。深層IMZ由預(yù)定前端和后端中胚層構(gòu)成B．瓶狀細(xì)胞收縮推動預(yù)定前端中胚層，并使IMZ向外轉(zhuǎn)動C．前端中胚層前體拉動中胚層運(yùn)動進(jìn)入囊胚腔D深層IMZ細(xì)胞出現(xiàn)插入混合。中胚層朝動物極運(yùn)動，牽拉表面細(xì)胞和瓶狀細(xì)胞內(nèi)卷E．隨著原腸作用進(jìn)行，邊緣深層細(xì)胞變扁平，而以前的表面細(xì)胞形成原腸壁

上述細(xì)胞運(yùn)動啟動之后，非洲爪蟾的瓶狀細(xì)胞就不再是必需的了。把瓶狀細(xì)胞去除后，內(nèi)卷、

胚孔的形成和封閉照樣可以進(jìn)行。細(xì)胞向胚胎內(nèi)運(yùn)動的主要動力來自緣區(qū)表面下方的細(xì)胞內(nèi)卷而

不是表面細(xì)胞的內(nèi)卷。緣區(qū)表面下方的細(xì)胞稱為深層內(nèi)卷緣區(qū)細(xì)胞(deepinvolutingmarginalzon(!

。。11)，它們向內(nèi)運(yùn)動，并沿其余深層細(xì)胞內(nèi)表面向動物極遷移，而表面細(xì)胞由于和主動遷移的深層

細(xì)胞相連而遷移進(jìn)去形成原腸的襯里。瓶狀細(xì)胞向胚胎更深層運(yùn)動依賴于它們與其下方的深層細(xì)

胞之間的接觸。去掉瓶狀細(xì)胞，并不影響深層或表面緣區(qū)細(xì)胞向胚胎內(nèi)部卷入，但如果去掉緣區(qū)深

層細(xì)胞，并用動物極細(xì)胞補(bǔ)充上去，原腸形成便立即停止。第一百二十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨著原腸作用的進(jìn)行，深層由好幾層細(xì)胞構(gòu)成的緣區(qū)細(xì)胞彼此插入混和（intercalation或interdigitation），形成薄而寬的單層細(xì)胞。正在內(nèi)卷的緣區(qū)細(xì)胞則向植物極進(jìn)一步延伸。與此同時，表面細(xì)胞通過分裂和變扁平而擴(kuò)展。深層細(xì)胞運(yùn)動到達(dá)胚唇時，它們卷入胚胎內(nèi)部，彼此之間也進(jìn)行插入混和，且沿中側(cè)軸集中延伸，形成窄而長的中胚層帶。中胚層帶向動物極遷移，牽拉伏在上面的表面細(xì)胞向動物極運(yùn)動，形成原腸頂壁。第一百二十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日非洲爪蟾原腸作用期間中胚層的形成。第一百二十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日中胚層帶的集中和延伸似乎為一自主過程，把中胚層細(xì)胞從胚胎中分離出來，它們照樣可以集中和延伸。原腸作用期間，動物極極帽（animalcap）和不內(nèi)卷緣區(qū)的細(xì)胞通過下包擴(kuò)展，包被整個胚胎。同時，外胚層細(xì)胞也在整個胚胎中擴(kuò)展，其機(jī)制主要是細(xì)胞分裂和數(shù)層細(xì)胞合并成單層細(xì)胞。第一百二十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日5.

鳥類的原腸作用一、鳥類原腸作用概述鳥類行不完全的盤狀卵裂，胚胎經(jīng)過卵裂在大量的卵黃上形成一個胚盤（blastodisk）。胚盤下方“惰性”的卵黃對上面細(xì)胞的運(yùn)動施以嚴(yán)格限制。第一百二十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日由動物極（胚胎將來的背部）觀察的雞卵的盤狀卵裂第一百二十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日1.下胚層和上胚層的形成鳥類胚盤中央細(xì)胞被胚下腔（subgerminalcavity）和卵黃分開，看起來透明，稱為明區(qū)（areapellucida）。明區(qū)邊緣細(xì)胞和卵黃接觸看起來不透明，稱為暗區(qū)（areaopaque）。上胚層某些細(xì)胞單個的遷移到胚下腔中，形成初級下胚層（primaryhypoblast）。胚盤后緣有一層細(xì)胞向前遷移和初級下胚層匯合，形成次級下胚層（secondaryhypoblast）。第一百二十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日雞胚雙層囊胚的形成第一百二十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日雞胚雙層囊胚的形成第一百三十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日由上胚層和下胚層組成的雙層囊胚在暗區(qū)邊緣連接在一起，兩層之間的空腔即為囊胚腔（blastocoel）。鳥類胚胎命運(yùn)圖譜僅局限于上胚層，胚胎本身和大量胚胎外膜都是由上胚層所產(chǎn)生。下胚層對正在發(fā)育的卵的本身并沒有任何實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。下胚層細(xì)胞只形成部分胚胎外膜（extraembryonicmembrane），尤其是卵黃囊（yolksac）和連接卵黃的基柄（stalk）。第一百三十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原條的形成鳥類的原條（primitivestreak）首先見于胚胎的后端上胚層細(xì)胞的加厚處。這種加厚是來自上胚層的中胚層細(xì)胞內(nèi)移進(jìn)入囊胚腔以及來自上胚層后端兩側(cè)細(xì)胞向中央遷移所致。隨著加厚部分不斷變窄，它不斷向前運(yùn)動，并收縮形成清晰的原條。原條延伸至明區(qū)長度60％至70％處，成為胚胎前后軸的標(biāo)志。第一百三十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日雞胚原條形成時細(xì)胞的運(yùn)動。A，3－4h；B，5－6h；C，7－8；D，10－12h第一百三十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日伴隨著細(xì)胞集中形成原條，在原條中出現(xiàn)一凹陷，成為原溝（primitivegroove）。原溝與兩棲類胚孔的作用相似，遷移的細(xì)胞通過原溝進(jìn)入囊胚腔。在原條的前端是一個細(xì)胞加厚區(qū)叫原節(jié)（primitiveknot）或亨氏節(jié)（Hensen’snode）。亨氏節(jié)的中央有一個煙囪狀的凹陷，叫原窩（primitivepit）。細(xì)胞可以通過原窩進(jìn)入囊胚腔。亨氏節(jié)在功能上相當(dāng)于兩棲類胚孔的背唇。第一百三十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日移植亨氏節(jié)能夠誘導(dǎo)一個次生胚胎的形成。第一百三十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日原條一旦形成，上胚層細(xì)胞便開始向原條邊緣遷移，進(jìn)入囊胚腔內(nèi)，組成原條的細(xì)胞也在不斷地變化。進(jìn)入鳥類囊胚腔的細(xì)胞以單個細(xì)胞為單位，內(nèi)移的細(xì)胞并不形成緊密聯(lián)系的細(xì)胞層，只形成松散聯(lián)系的間質(zhì)細(xì)胞。隨著細(xì)胞進(jìn)入原條，原條向胚胎未來頭部區(qū)域延長。通過亨氏節(jié)進(jìn)入囊胚腔的細(xì)胞向前遷移，形成前腸、頭部中胚層和脊索；通過原條兩側(cè)部分進(jìn)入囊胚腔的細(xì)胞形成大部分內(nèi)胚層和中胚層組織。第一百三十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日A，進(jìn)入囊胚腔的細(xì)胞頂端伸長形成瓶狀細(xì)胞；B，雞胚原腸作用立體圖解，示原條、正在遷移的細(xì)胞和原有兩胚層之間的關(guān)系。第一百三十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日上圖，15－16h；原溝和亨氏節(jié)的形成。下圖，19－22h；內(nèi)移的細(xì)胞向上推舉上胚層前端中線區(qū)域，形成頭突（headprocess）。第一百三十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日通過原條的細(xì)胞的遷移：內(nèi)胚層和中胚層的形成最早通過原條遷移的細(xì)胞是預(yù)定發(fā)育成前腸的細(xì)胞，這一點(diǎn)與兩棲類相似。下胚層細(xì)胞構(gòu)成的區(qū)域即生殖新月不形成任何胚胎本身結(jié)構(gòu)，但含有生殖細(xì)胞前體，以后通過血管遷移到生殖腺中。通過亨氏節(jié)進(jìn)入囊胚的細(xì)胞也向前遷移，保持在內(nèi)胚層和上胚層之間，將來形成頭部中胚層和脊索中胚層細(xì)胞。第一百三十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日隨后在中胚層細(xì)胞繼續(xù)內(nèi)移的同時，原條開始回縮，使大致位于明區(qū)中央的亨氏節(jié)向后推移。在原條回縮的痕跡上出現(xiàn)了胚胎背軸和頭突。隨著亨氏節(jié)繼續(xù)回縮，脊索后端部分開始形成。最終亨氏節(jié)回縮到最后端區(qū)域，將來形成肛門。至此，上胚層完全由預(yù)定外胚層構(gòu)成。盡管中胚層細(xì)胞還要繼續(xù)向內(nèi)遷移很長時間，但大部分預(yù)定內(nèi)胚層細(xì)胞已進(jìn)入胚胎內(nèi)部。第一百四十頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日24－28h雞胚的原腸作用。A，延伸到全長的原條，24h；B，2體節(jié)時期，25h；C，4體節(jié)時期，27和；D，原條回縮到胚胎的尾部，28h。E，原條回縮，脊索沿著原條的痕跡形成。第一百四十一頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日伴隨原條回縮，脊索和體節(jié)逐漸形成。上圖，23－24h；下圖，4體節(jié)時期。第一百四十二頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日當(dāng)預(yù)定中胚層和內(nèi)胚層細(xì)胞向囊胚腔內(nèi)運(yùn)動時，預(yù)定外胚層細(xì)胞還在分裂，并成為胚胎最上層唯一的細(xì)胞群。預(yù)定外胚層細(xì)胞遷移離開胚盤，通過下包包被卵黃。鳥類原腸作用結(jié)束的時候，外胚層已將卵黃包被起來，內(nèi)胚層已經(jīng)取代了下胚層，而中胚層則已經(jīng)遷移到內(nèi)外兩胚層之間的位置。第一百四十三頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日二、鳥類原腸作用的機(jī)制1.下胚層的作用和胚軸的形成鳥類的前后軸和背腹軸早在原腸作用之前當(dāng)卵子由輸卵管排出時就已經(jīng)決定了。背腹軸對于下胚層的形成和胚胎的進(jìn)一步發(fā)育至關(guān)重要。第一百四十四頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日2.原條細(xì)胞的聚集上胚層也不是一個均勻的未分化組織。早在原條開始形成之前，上胚層細(xì)胞就出現(xiàn)了分化。例如，后端緣區(qū)組織可能分泌一種化學(xué)物質(zhì)，吸引HNK-1（硫酸化葡糖醛酸）呈陽性的細(xì)胞向后端遷移，而前端緣區(qū)組織則分泌一種排斥因子。聚集到后端緣區(qū)的HNK-1陽性細(xì)胞將形成內(nèi)胚層和中胚層。第一百四十五頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日透明質(zhì)酸和其他多糖能促進(jìn)單個細(xì)胞的遷移，但它們并不能驅(qū)動細(xì)胞遷移。透明質(zhì)酸能使正在遷移的細(xì)胞處于彼此分離的狀態(tài)。另外，透明質(zhì)酸還可能通過它在水中膨脹的能力保持細(xì)胞彼此分離。細(xì)胞的遷移和上胚層胞外基質(zhì)片層中的纖連蛋白網(wǎng)有關(guān)。第一百四十六頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日3.脊索的二次形成鳥類前部脊索由通過亨氏節(jié)內(nèi)移的細(xì)胞向前遷移而形成，但后端脊索的形成方式則不同。如雞胚第17體節(jié)后面的脊索是由通過原條內(nèi)移的中胚層細(xì)胞聚集而成。后部脊索向后延伸，形成胚胎28－50體節(jié)的尾芽。第一百四十七頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日4.外胚層的外包原腸作用期間，外胚層細(xì)胞向外擴(kuò)展包被卵黃。外胚層細(xì)胞遷移時作為漁歌整體而非單個細(xì)胞運(yùn)動。這種擴(kuò)展只能在卵黃膜上進(jìn)行，在其他表面上不會發(fā)生。緣區(qū)（暗區(qū)）細(xì)胞是外胚層下包的動因。胚盤只有在緣區(qū)擴(kuò)展時才擴(kuò)展，去掉緣區(qū)細(xì)胞外胚層下包即告停止。因此外胚層細(xì)胞受緣區(qū)主動遷移細(xì)胞的牽拉而下包。第一百四十八頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日6.哺乳類的原腸作用哺乳類發(fā)育模式和鳥類以及爬行類相似。哺乳類的卵子為少黃卵，但其胚胎仍保留著為適應(yīng)多黃卵而進(jìn)化形成的鳥類和爬行類胚胎的原腸作用方式。哺乳類的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)可以看作卵黃球頂部的胚盤，它按照與其祖先爬行類相似的模式發(fā)育。第一百四十九頁，共一百六十九頁，2022年，8月28日哺乳動物在母體內(nèi)發(fā)育，其胚胎直接從母體獲取營養(yǎng)，而不是從卵子所儲備的卵黃獲取營養(yǎng)。哺乳動物這一進(jìn)化導(dǎo)致母體解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化（輸卵管膨大形成子宮）以及專司吸收母體營養(yǎng)的胎兒器官胎盤的出現(xiàn)。胎盤主要由胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成的中胚層細(xì)胞發(fā)育而來