第五章 1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件

第一部分動(dòng)物的發(fā)育5.動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)生第一部分動(dòng)物的發(fā)育5.動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的5.1動(dòng)物器官系統(tǒng)發(fā)生總論1.在動(dòng)物的器官發(fā)生過(guò)程中，細(xì)胞普遍進(jìn)入終末分化階段。肌肉組織:來(lái)自中胚層，又有平滑肌、骨胳肌和心肌，主要組分是肌原纖維。5.1動(dòng)物器官系統(tǒng)發(fā)生總論1.在動(dòng)物的器官發(fā)生過(guò)程中，細(xì)胞二、哺乳動(dòng)物骨骼肌發(fā)育中的基因調(diào)節(jié)

1．骨骼肌細(xì)胞發(fā)育包括3個(gè)階段1）由胚胎的體節(jié)細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞決定（分化方向），并分化為成肌細(xì)胞；2）成肌細(xì)胞向胚胎肢芽遷移并保持增殖能力；3）成肌細(xì)胞停止分裂，彼此融合成多核體細(xì)胞（或肌管），伴隨細(xì)胞融合的出現(xiàn)，對(duì)骨骼肌發(fā)育及其功能有關(guān)的各種肌細(xì)胞特異基因的表達(dá)使其分化為成熟的骨骼肌細(xì)胞。二、哺乳動(dòng)物骨骼肌發(fā)育中的基因調(diào)節(jié)1．骨骼肌細(xì)胞發(fā)育骨骼肌細(xì)胞發(fā)育程序包括3個(gè)階段骨骼肌細(xì)胞發(fā)育程序包括3個(gè)階段已鑒定出4種控制骨骼肌細(xì)胞發(fā)育的基因：myoD、myf5、myogenin及mrf4，分別表達(dá)相應(yīng)的myoD、myf5、myogenin及mrf4蛋白，統(tǒng)稱為myoD家族蛋白。這些蛋白均具有堿性螺旋-環(huán)螺旋（bHLH）結(jié)構(gòu)，屬DNA結(jié)合蛋白并行使轉(zhuǎn)錄因子的功能。已鑒定出4種控制骨骼肌細(xì)胞發(fā)育的基因：myoD、myf5、1.1在肌肉特異表達(dá)的磷酸激酶和乙酰膽堿受體基因上游有MyoD的結(jié)合位點(diǎn)，最終誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白重鏈等成分的表達(dá)。

1.2MyoD基因的表達(dá)在非肌肉發(fā)生的部位受到了來(lái)自環(huán)境因素的抑制，這就決定了前體細(xì)胞是進(jìn)入生肌母細(xì)胞還是其他細(xì)胞類型。1.3調(diào)節(jié)基因主要有Twist、Wnt、Notch1等基因。1.4MyoD的表達(dá)與細(xì)胞分裂的相關(guān)基因表達(dá)相互抑制。1.1在肌肉特異表達(dá)的磷酸激酶和乙酰膽堿受體基因上游有My第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件2.許多器官的發(fā)生往往從建立生發(fā)中心開始2.許多器官的發(fā)生往往從建立生發(fā)中心開始神經(jīng)發(fā)育研究表明，中腦和后腦的結(jié)合帶對(duì)于腦的構(gòu)建有重要的組織作用，構(gòu)成未來(lái)腦發(fā)育結(jié)構(gòu)形成的誘導(dǎo)中心。主要的基因有Wnt1、Fgf8、shh等基因在不同的區(qū)域都有精確的表達(dá)。神經(jīng)發(fā)育研究表明，中腦和后腦的結(jié)合帶對(duì)于腦的構(gòu)建有重要的組織3.發(fā)育過(guò)程中、體位結(jié)構(gòu)、功能上的變遷現(xiàn)象是一些器官發(fā)生的又一特征。1.心臟發(fā)生于臟器中胚層左右兩個(gè)心原基的趨中和融合。2.血管和血細(xì)胞的發(fā)生也表現(xiàn)出遷移的特征。3.發(fā)育過(guò)程中、體位結(jié)構(gòu)、功能上的變遷現(xiàn)象是一些器官發(fā)生的又第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件出生后循環(huán)胎兒循環(huán)PDA出生后循環(huán)胎兒循環(huán)PDA4.器官形態(tài)發(fā)生與其生物學(xué)功能表達(dá)的相互關(guān)系由于動(dòng)物的異養(yǎng)方式不僅帶來(lái)了動(dòng)物形態(tài)結(jié)構(gòu)功能的高度復(fù)雜的特點(diǎn)，而且還造就了一個(gè)顯著存在的胚胎發(fā)育的階段，要求在這一階段中基本完成有獨(dú)立生活能力的個(gè)體的結(jié)構(gòu)建設(shè)。但是在動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)生中，結(jié)構(gòu)和功能的表達(dá)會(huì)表現(xiàn)出相當(dāng)程度的分離。4.器官形態(tài)發(fā)生與其生物學(xué)功能表達(dá)的相互關(guān)系由于動(dòng)物的異養(yǎng)方兩條推理路線1.復(fù)雜器系統(tǒng)的形成來(lái)自于個(gè)體與環(huán)境的相互作用，即形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能表達(dá)是同時(shí)形成和獲得的，隨后就被納入到了發(fā)育程序，進(jìn)入胚胎發(fā)育的階段。2.由于生物的隨機(jī)變異而使生物器官多樣化的發(fā)育，而胚后的個(gè)體生活過(guò)程使特定結(jié)構(gòu)的功能潛在性得到表達(dá)，并通過(guò)物種選擇保留下來(lái)。兩條推理路線1.復(fù)雜器系統(tǒng)的形成來(lái)自于個(gè)體與環(huán)境的相互作用，5.2脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生1、神經(jīng)管的分化與發(fā)育神經(jīng)管的分化包括腦區(qū)的形成，神經(jīng)系統(tǒng)的組織（皮層）建設(shè)、神經(jīng)細(xì)胞的遷移、分化等。5.2脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生1、神經(jīng)管的分化與發(fā)育

腦的發(fā)生一、腦泡的形成和演變胚胎第4周末，神經(jīng)管頭段形成3個(gè)膨大，即腦泡，由前向后分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡。至第5周時(shí)，前腦泡的頭端向兩側(cè)膨大，形成左右兩個(gè)端腦，以后演變?yōu)榇竽X兩半球，而前腦泡的尾段則形成間腦。中腦泡變化不大，演變?yōu)橹心X。菱腦泡演變?yōu)轭^側(cè)的后腦和尾側(cè)的末腦，后腦演變?yōu)闃蚰X和小腦，末腦演變?yōu)橥⒛X。隨著腦泡的形成和演變，神經(jīng)管的管腔也演變?yōu)楦鞑课坏哪X室。前腦泡的腔演變?yōu)樽笥覂蓚€(gè)側(cè)腦室和間腦中的第三腦室；中腦泡的腔很小，形成狹窄的中腦導(dǎo)水管；菱腦泡的腔演變?yōu)閷挻蟮牡谒哪X室。腦的發(fā)生腦腦泡的發(fā)生及和演變平(側(cè)面觀和矢狀切面)腦腦泡的發(fā)生第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件1.前腦和中腦的脊索對(duì)腦的形成有重要的影響，Lim1、Otx2基因有影響。2.而后腦和脊髓的發(fā)育受到Hox基因的控制。1.前腦和中腦的脊索對(duì)腦的形成有重要的影響，Lim1、Ot2.初形成的神經(jīng)管的管壁由單層原神經(jīng)上皮組成，之后通過(guò)原神經(jīng)上皮的迅速分裂增值使管壁不斷加厚。3.在人的大腦中大約有1011個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和1012個(gè)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，具有樹突和軸突的結(jié)構(gòu)。2.初形成的神經(jīng)管的管壁由單層原神經(jīng)上皮組成，之后通過(guò)原神第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件2.神經(jīng)嵴的發(fā)育脊椎動(dòng)物的神經(jīng)嵴細(xì)胞包括4個(gè)功能區(qū)，分別是1.腦神經(jīng)嵴區(qū)；2.軀體神經(jīng)嵴區(qū)；3.薦神經(jīng)嵴區(qū)；4.心臟神經(jīng)嵴區(qū)。2.神經(jīng)嵴的發(fā)育脊椎動(dòng)物的神經(jīng)嵴細(xì)胞包括4個(gè)功能區(qū)，分別是1軀體神經(jīng)嵴第四周，神經(jīng)管的頭端膨大發(fā)育為腦，其余部分保持管狀，形成脊髓。在由神經(jīng)溝愈合為神經(jīng)管的過(guò)程中，神經(jīng)溝邊緣與表面外胚層相延續(xù)處的神經(jīng)外胚層細(xì)胞游離出來(lái)，形成左右兩條與神經(jīng)管平行排列的索狀細(xì)胞，在神經(jīng)管的背外側(cè)和表面外胚層的下方，即為神經(jīng)嵴，可分化為周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)節(jié)和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞腎上腺髓質(zhì)的嗜鉻細(xì)胞、黑色素細(xì)胞、濾泡旁細(xì)胞、頸動(dòng)脈體Ⅰ型細(xì)胞等。部分細(xì)胞還可變?yōu)殚g充質(zhì)細(xì)胞，并由此分化為頭頸部的骨、軟骨、及結(jié)締組織。因此這部分神經(jīng)嵴組織又稱為中外胚層。軀體神經(jīng)嵴第四周，神經(jīng)管的頭端膨大發(fā)育為腦，其余部分保持管狀軀體神經(jīng)嵴的遷移有兩條途徑，背部途徑和腹部途徑。背部途徑：黑色素前體細(xì)胞沿胚體的外周，經(jīng)皮下的間質(zhì)組織，穿過(guò)基膜小孔，定植在皮膚中，分化成黑色素。腹部途徑：神經(jīng)嵴細(xì)胞在神經(jīng)管的上方首先向前后者向后集中到自身體節(jié)的前方或者相鄰后一體節(jié)的前方位置，然后相對(duì)應(yīng)的體節(jié)遷移至不同的部位，形成感覺神經(jīng)、交感神經(jīng)、腎上腺髓質(zhì)內(nèi)分泌細(xì)胞、施萬(wàn)細(xì)胞。軀體神經(jīng)嵴的遷移有兩條途徑，背部途徑和腹部途徑。背部途徑：黑第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件腦神經(jīng)嵴區(qū)腦神經(jīng)嵴區(qū)細(xì)胞的遷移主要有三條途徑：（1）從菱腦2遷移至第1咽囊形成三叉神經(jīng)（2）從菱腦4遷移至第2咽囊形成頸部的舌軟骨。（3）從菱腦6遷移至第3、4咽囊形成甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺。腦神經(jīng)嵴區(qū)腦神經(jīng)嵴區(qū)細(xì)胞的遷移主要有三條途徑：第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件3.神經(jīng)軸突的發(fā)育導(dǎo)向神經(jīng)軸突的延伸和走向是通過(guò)軸突前端的生長(zhǎng)錐的發(fā)育完成的3.神經(jīng)軸突的發(fā)育導(dǎo)向神經(jīng)軸突的延伸和走向是通過(guò)軸突前端的生影響神經(jīng)錐生長(zhǎng)方向有4種不同的機(jī)制1.化學(xué)吸引2.化學(xué)排斥3.接觸吸引4.接觸排斥影響神經(jīng)錐生長(zhǎng)方向有4種不同的機(jī)制1.化學(xué)吸引五、神經(jīng)系統(tǒng)的常見畸形一、神經(jīng)管缺陷由神經(jīng)管閉合和發(fā)育不全所引起的一類先天畸形。主要表現(xiàn)是腦和脊髓的異常，并常伴有顱骨和脊柱的異常。1、無(wú)腦畸形：因頭側(cè)的神經(jīng)溝未閉。常伴有顱頂骨發(fā)育不全，稱露腦。2、脊髓裂：因尾側(cè)的神經(jīng)溝未閉。常伴有相應(yīng)節(jié)段的脊柱裂。輕重不等。脊髓裂常伴有脊柱裂。中度的脊柱裂比較多見，在患處常形成一個(gè)大小不等的皮膚囊袋，如果囊袋中內(nèi)有脊膜和腦脊液，稱脊髓膨出。如果囊袋中內(nèi)既有脊膜和腦脊液，又有脊髓和神經(jīng)根，稱脊髓脊膜膨出。五、神經(jīng)系統(tǒng)的常見畸形二、腦積水由腦室系統(tǒng)發(fā)育障礙、腦脊液生成和吸收失去平衡所致，以中腦水管和室間孔狹窄或閉鎖最常見。表現(xiàn)為腦室中或蛛網(wǎng)膜下腔中積存大量液體。導(dǎo)致顱腦增大、顱骨變薄，顱縫變寬。二、腦積水第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件無(wú)腦兒無(wú)腦兒第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件

脊柱

脊柱裂和腦積水-背面觀脊柱脊柱裂和腦積水-背面觀頂部腦膨出和顱蓋缺如頂部腦膨出和顱蓋缺如腦腦5.3脊椎動(dòng)物腎臟及排泄系統(tǒng)的發(fā)生5.3脊椎動(dòng)物腎臟及排泄系統(tǒng)的發(fā)生一、腎單位腎小體腎小球腎小囊腎小管近球小管髓袢細(xì)段遠(yuǎn)球小管袢升細(xì)段袢升粗段遠(yuǎn)曲小管袢降粗段近曲小管袢降細(xì)段一、腎單位腎小體腎小球腎小囊近球小管髓袢細(xì)段遠(yuǎn)球小管袢升細(xì)段第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件5.35.3入球小動(dòng)脈腎臟的結(jié)構(gòu)腎單位出球小動(dòng)脈腎小囊腎小管腎小球入球腎臟的結(jié)構(gòu)腎單位出球腎小囊腎小管腎小球哺乳動(dòng)物排泄系統(tǒng)的發(fā)育1.在人胚胎大約22天的時(shí)候，原腎管首先出現(xiàn)在前位體節(jié)腹面的中間中胚層中，向后延伸，同時(shí)前端的原腎管誘導(dǎo)附近的中胚層細(xì)胞分化形成原腎腎小管。后期會(huì)退化，而后段的原腎管保留，成為中腎管。2.在哺乳動(dòng)物發(fā)育中，當(dāng)原腎退化時(shí)，中斷中腎管誘導(dǎo)附近的間質(zhì)組織發(fā)生新的腎小管，稱為中腎。當(dāng)中腎腎小管的形成并向后推移時(shí)，前端先行出現(xiàn)的中腎腎小管在雌性個(gè)體中完全退化，雄體中發(fā)育成輸精管。哺乳動(dòng)物排泄系統(tǒng)的發(fā)育1.在人胚胎大約22天的時(shí)候，原腎管首3.生殖腺在中腎附近的組織中發(fā)生形成。之后，在后端中腎管的誘導(dǎo)下，后腎間質(zhì)組織開始形成，同時(shí)中腎管向旁側(cè)突起形成輸尿管牙，后腎形成。哺乳動(dòng)物的腎臟構(gòu)建于輸尿管芽和后腎間質(zhì)組織間的相互誘導(dǎo)，輸尿管芽形成輸尿管，與中腎管脫離，兩者會(huì)合于膀胱。3.生殖腺在中腎附近的組織中發(fā)生形成。之后，在后端中腎管的誘第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件動(dòng)物腎臟的發(fā)生經(jīng)歷了復(fù)雜的輸尿管芽和后腎間質(zhì)組織間的相互誘導(dǎo)。包括后腎間質(zhì)組織誘導(dǎo)輸尿管的延長(zhǎng)、分支和輸尿管頂端誘導(dǎo)后腎間質(zhì)組織上皮樣團(tuán)聚以及向腎小球、腎小管的分化。共有6套信號(hào)系統(tǒng)參與這一發(fā)育過(guò)程。動(dòng)物腎臟的發(fā)生經(jīng)歷了復(fù)雜的輸尿管芽和后腎間質(zhì)組織間的相互誘導(dǎo)1.第一套信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)于腎間質(zhì)組織的初始形成。輸尿管芽對(duì)后腎間質(zhì)組織的發(fā)育是以后腎間質(zhì)組織具有發(fā)育為腎組織的定向性為先決條件的，而這一能力的獲得被認(rèn)為是WT1表達(dá)和作用的結(jié)果?；蜣D(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，最早表達(dá)在中間中胚層中，，然后出現(xiàn)在發(fā)育為腎、性腺的前體組織中。它的缺失將會(huì)導(dǎo)致輸尿管芽的分化。1.第一套信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)于腎間質(zhì)組織的初始形成。輸尿管芽對(duì)后腎第二套信號(hào)系統(tǒng)一組擴(kuò)散性的分子，可以使輸尿管芽從中腎管中長(zhǎng)出和持續(xù)發(fā)育。GDNF對(duì)輸尿管芽的形成很重要。HGF，它的受體表達(dá)在輸尿管芽的表面。Wnt11出現(xiàn)在輸尿管芽的頂端，它的缺失將會(huì)阻止輸尿管芽向腎間質(zhì)組織的伸入。第二套信號(hào)系統(tǒng)一組擴(kuò)散性的分子，可以使輸尿管芽從中腎管中長(zhǎng)出第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件第三套信號(hào)分子產(chǎn)生于輸尿管，而作用于腎間質(zhì)組織的分化，如果沒有來(lái)自輸尿管的誘導(dǎo)，腎間質(zhì)組織將會(huì)凋亡。包括FGF2，BMP7，而間質(zhì)組織則表達(dá)他們的受體分子。FGF2具有抑制間質(zhì)組織細(xì)胞凋亡、促進(jìn)間質(zhì)組織密集、維持WT1生成等功能。BMP7的缺失可造成腎間質(zhì)組織的細(xì)胞凋亡。第三套信號(hào)分子產(chǎn)生于輸尿管，而作用于腎間質(zhì)組織的分化，如果沒第五章1動(dòng)物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)課件第四套信號(hào)系統(tǒng)其功能是驅(qū)動(dòng)間質(zhì)組織細(xì)胞向上皮的轉(zhuǎn)化。輸尿管組織誘導(dǎo)間質(zhì)組織細(xì)胞產(chǎn)生和分泌