科普：胚胎学11-16

胚胎学11-生殖系统的发生（一）

（一）睾丸和卵巢的发生

生殖腺由生殖腺嵴表面的体腔上皮、上皮下的间充质和迁入的原始生殖细胞共同发育而成。

1. 未分化期

• 第5周时，生殖腺嵴表面的上皮细胞增生，伸入下方的间充质，形成许多不规则的细胞索条，称初级性索；

• 在人胚第4周初，靠近尿囊根部的卵黄囊壁内胚层出现大而圆形的一类细胞，称原始生殖细胞；

• 到人胚第4周，原始生殖细胞沿后肠背系膜向生殖腺嵴迁移，第6周迁入初级性索，此时的生殖腺无性别特征，称未分化性腺。

原始生殖细胞迁移示意图

未分化性腺的发生示意图

2. 睾丸的发生

• 如果胚胎的遗传性别为男性，其原始生殖细胞即携带 XY 性染色体；

• Y染色体短臂上有性别决定区（SRY），可编码睾丸决定因子（TDF），该因子能使未分化性腺向睾丸方向分化；

• 人胚第7~8周时，在 TDF 影响下，初级性索与表面上皮分离，继续向深部增生，形成许多界限清楚，互相吻合的细长弯曲的睾丸索；

• 初级性索上皮细胞演变成支持细胞，原始生殖细胞则增殖分化为精原细胞；

• 睾丸索的末端吻合成睾丸网；

• 第8周时，表面上皮下方的间充质形成白膜，睾丸索之间的间充质细胞分化为睾丸间质细胞有分泌雄激素的功能。

3. 卵巢的发生

• 女性胚胎细胞的性染色体为XX，无Y染色体，故其未分化性腺自然发育为卵巢；

• 人胚第10周后，性腺在向卵巢发生过程中，初级性索退化，被基质和血管代替，成为卵巢髓质；

• 未分化性腺的表面上皮增生，再次向间充质伸入，形成次级性索，又称皮质索；

• 皮质索与上皮分离后构成卵巢皮质；

• 上皮下的间充质形成白膜；

• 第3~4个月时，皮质索断裂，形成许多细胞团，细胞团中央为原始生殖细胞分化成的卵原细胞，周围是一层由皮质索上皮细胞分化成的扁平的卵泡细胞，二者构成原始卵泡；

• 卵原细胞继续增殖，原始卵泡也分裂增多；

• 胎儿出生时，两侧卵巢中有70万~200万个原始卵泡，其中的卵原细胞已分化为初级卵母细胞，并停留在第一次減数分裂的前期。

睾丸与卵巢的分化示意图

4. 睾丸和卵巢的下降

• 生殖腺最初位于腹后壁，随着体积的增大，逐渐突入腹膜腔，由厚而短的系膜悬吊于腹腔腰部；

• 随后系膜变得细长，逐步形成纤维索状连于生殖腺尾端与阴唇阴囊隆起之间，称引带；

• 随着胚体生长、腰部直立、引带相对缩短而牵拉生殖腺下降；

• 第3个月时，卵巢停留在盆腔；

• 睾丸继续下降，停留在腹股沟管内口；

• 第7~8个月时，睾丸与包绕它的双层腹膜经腹股沟管降入阴囊；

• 双层腹膜构成鞘突，覆盖在睾丸的前面及侧面，成为鞘膜；

• 出生前后，鞘膜腔与腹膜腔之间的通路逐渐闭合。

睾丸下降过程示意图

（二）生殖管道的发生与演化

1. 未分化期

• 第6周时，胚体内已先后出现左、右两对生殖管道，即一对中肾管和一对中肾旁管，后者又称米勒管；

• 中肾旁管由尿生殖嵴头端外侧的体腔上皮凹陷后闭合而成；

• 其起始部呈漏斗形，开口于体腔，上段较长，纵行于中肾管外侧；

• 中段经中肾管腹侧向内弯曲横行，在中线与对侧中肾旁管相遇；

• 下段并列下行，其末端为盲端，突入尿生殖窦背侧壁，在窦腔内形成一隆起，称窦结节；

• 中肾管开口于窦结节的两侧。

2. 男性生殖管道的分化

• 睾丸形成后，其支持细胞产生抗中肾旁管激素，使中肾旁管退化；

• 睾丸间质细胞分泌雄激素，促使中肾管延长弯曲形成附睾管、输精管、精囊和射精管；

• 与睾丸相邻的十余条中肾小管分化为附睾的输出小管。

3. 女性生殖管道的分化

• 卵巢形成后，由于缺乏雄激素，中肾管退化；

• 同时亦无抗中肾旁管激素的抑制作用，中肾旁管进一步发育，其上段和中段演化为输卵管，起始端以漏斗形开口于体腔，形成输卵管漏斗部；

• 下段左、右合并后，演变为子宫及阴道穹隆部；

• 窦结节增生延长，形成阴道板；

• 第5个月时，阴道板演化成中空的阴道，上端与子宫相通，下端以处女膜与阴道前庭相隔。

生殖管道的演变示意图

子宫与阴道的形成模式图

胚胎学12-生殖系统的发生（二）

（一）外生殖器的发生

1. 未分化期

• 第3周末，泄殖腔膜周围的间充质细胞增生，形成头尾走向的两条弧形皱褶，称泄殖腔褶；

• 第6周时，伴随泄殖腔和泄殖腔膜的分隔，泄殖腔褶被分隔为腹侧较大的尿生殖褶和背侧较小的肛褶；

• 尿生殖褶之间的凹陷为尿生殖沟，沟底为尿生殖窦膜；

• 尿生殖褶的头端靠拢，增殖隆起为生殖结节；

• 左、右尿生殖褶外侧的间充质增生，形成一对大的纵行隆起，称阴唇阴囊隆起。

2. 男性外生殖器的分化

• 在雄激素作用下，生殖结节明显伸长、增粗，形成阴茎；

• 左、右尿生殖褶随生殖结节生长，在腹侧中线闭合，形成尿道海绵体，参与阴茎的形成；

• 左、右阴唇阴囊隆起向尾端牵拉，于中线融合，形成阴囊。

外生殖器演变模式图

3. 女性外生殖器的分化

• 无雄激素作用，外生殖器自然分化为女性；

• 生殖结节稍增大为阴蒂；

• 左、右尿生殖褶发育为小阴唇；

• 两侧阴唇阴囊隆起继续增大隆起，形成大阴唇，其头端合并为阴阜，尾端合并形成后联合；

• 尿生殖沟扩展，参与形成阴道前庭。

（二）相关畸形

1. 隐睾

• 睾丸未完全下降，停留在腹膜腔或腹股沟处称隐睾；

• 隐睾可发生于单侧或双侧；

• 双侧腹膜腔内隐睾，由于温度高影响精子发生，可致男性不育。

2. 先天性腹股沟疝

若鞘膜腔与腹膜腔之间的通路不闭合或闭合不全，当腹内压增高时，部分肠管可突入鞘膜腔，导致先天性腹股沟疝。

3. 尿道下裂

如果左、右尿生殖褶闭合不全，导致阴茎腹侧有尿道开口，称尿道下裂。

4. 双子宫与双角子宫

• 左右中肾旁管下段未融合可导致双子宫，常伴有双阴道；

• 若仅中肾旁管下段的上半部分未融合，则形成双角子宫。

A.隐睾 B.先天性腹股沟疝 C.尿道下裂 D.双子宫双阴道

5. 阴道闭锁

• 窦结节未形成阴道板，或形成阴道板后未形成管道，则导致阴道闭锁；

• 也有的外观看不见阴道，仅由于处女膜在出生前后未穿通所致。

6. 两性畸形

• 又称半阴阳，是因性分化异常导致的性别畸形，患者的外生殖器介于男女两性之间；

• 根据生殖腺的性别，两性畸形可分为三种：

①真两性畸形：患者既有睾丸又有卵巢，核型为46,XX/46,XY 嵌合型，极罕见，原因不明；

②男性假两性畸形：生殖腺为睾丸，核型为46, XY，因雄激素分泌不足导致外生殖器向女性方向不完全分化；

③女性假两性畸形：生殖腺为卵巢，核型46,XX，因肾上腺分泌过多的雄激素，使外生殖器向男性方向不完全分化。

7. 雄激素不敏感综合征

• 又称睾丸女性化综合征；

• 患者生殖腺为睾丸，核型为46,XY，可分泌雄激素，但由于体细胞与中肾管细胞缺乏雄激素受体，生殖管道和外生殖器均不能向男性方向发育；

• 由于睾丸支持细胞产生抗中肾旁管激素，致使输卵管和子宫也不发育；

• 外生殖器及青春期后的第二性征均呈女性表型。
  

• 原始心血管系统左右对称；

• 由心管、原始动脉系统和原始静脉系统组成

• 心血管的管壁构造，最初为内皮性管道，以后其周围的间充质分化出肌组织和结缔组织，参加管壁的形成，从而演变成心脏、动脉和静脉。

1. 胚外血管的发生

• 人胚第3周，卵黄囊壁的胚外中胚层细胞密集成索或团状，称血岛，继而体蒂和绒毛膜等处的胚外中胚层细胞也形成血岛；

• 不久血岛内出现间隙，其周边的细胞分化为扁平的内皮细胞，中央的细胞分化成游离的造血干细胞；

• 管道不断向外出芽延伸，使相邻血岛形成的内皮管道互相融合通连，逐渐形成胚外毛细血管网。

血岛和血管的形成

2. 胚内血管的发生

• 人胚第18~20天，胚体内各处间充质出现许多裂隙，裂隙周围的间充质细胞变扁，分化为内皮细胞，形成胚内毛细血管，相邻血管内皮以出芽方式连接，形成胚内原始血管网；

• 第3周，胚体内和胚体外的毛细血管网经过体蒂相通，造血干细胞进入胚体内，形成了人胚早期原始血管通路；

• 此时的血管在结构上尚无法区分动脉和静脉，根据它们将来的归属以及与心脏发生的关系进行命名；

• 以后，内皮管周围的间充质细胞密集，分化平滑肌纤维和结缔组织，形成中膜和外膜，演化出动脉和静脉的组织结构。

人胚早期血液循环

3. 胚体早期血液循环

• 第3周末，已有一对心管、一对连接心管头端的腹主动脉、一对背主动脉，以及连接同侧腹主动脉和背主动脉的第一对弓动脉；

• 背主动脉在卵黄囊壁分出若干对卵黄动脉，经过体蒂在绒毛膜分出一对脐动脉；

• 卵黄囊毛细血管汇合成一对卵黄静脉，绒毛膜中毛细血管汇合成一条脐静脉，卵黄静脉和脐静脉分别运送血液回心管的静脉端，从而形成卵黄囊循环和脐循环；

• 心管合二为一时，两条腹主动脉融合为主动脉囊；

• 两条背主动脉合并，沿途的分支将血液输送至胚体各部；

• 胚体前部形成一对前主静脉，后部形成了一对后主静脉，分别汇流至左、右总主静脉，再运至心管的静脉端，形成胚体循环；

• 人胚早期心脏和血管是左、右对称的，随着
  血流动力学的变化以及体内各器官的发生，管道不断经过扩张、延长、合并、退化以及新生等过程，演变成为非对称的心血管布局。

• 心脏发生于生心区；

• 在三胚层胚盘形成过程中，生心区由部分中胚层细胞在胚盘前缘口咽膜的头端汇聚形成；

• 生心区头侧为原始横膈。

（一）原始心脏的形成

1. 心管和围心腔的发生

• 人胚第18~19天，生心区出现腔隙，称围心腔；
  

• 其腹侧的间充质细胞聚集成一对长条细胞索，称生心索；

• 生心索中央逐渐出现腔隙，形成并列的左、右两条纵管，称心管；

• 胚体由扁平的胚盘向圆柱形胚体的转变过程中，随着头褶的发生，胚体头端向腹侧卷曲，原来位于口咽膜头侧的心管和围心腔转位约180°，围心腔转至腹侧，心管则转至围心腔的背侧；

• 当胚体发生侧褶时，左、右心管逐渐向中线靠拢，并从头端向尾端融合，于22天时，成为一条心管；

• 围心腔不断扩大并向心管的背侧扩展，使心管与前肠之间的间充质由宽变窄，形成心背系膜，将心管悬连于围心腔的背侧壁；

• 心背系膜中央部逐渐退化消失，形成一个左、右相通的孔道，即心包横窦；

• 心管的头，尾侧仍留有心背系膜，其余部分完全游离于围心腔内；

• 围心腔发育为心包腔。

原始心脏位置变化示意图

2. 心壁的形成

• 心管合并时，心管内皮形成心内膜的内皮层；

• 心管周围的间充质逐渐密集，形成心肌外套层，间充质分化为心肌细胞和结缔组织，以后分化为心肌膜和心外膜；

• 心肌外套层分化出一层扁平细胞，形成心外膜的间皮；

• 心管内皮和心肌外套层之间较疏松的胶样结缔组织，称心胶质，将形成心内膜内皮下层的结缔组织。

原始心脏发生示意图

A.约19天；B.约20天；C.约21天；D.约22天；

E、F.约28天

（二）心脏外形的演变

• 心管各段生长速度不同，由头向尾形成膨大，依次为心球、心室、心房和静脉窦，静脉窦末端分为左、右角，左右总主静脉、脐静脉和卵黄静脉分别通入；

• 心球的远侧份较细长，为动脉干，动脉干头端连接动脉囊；

• 心管的头端与动脉相连，为鳃弓固定；

• 尾端与静脉相接，为横膈固定；

• 在心管的发生过程中，由于两端固定，而游离部，尤其是心球和心室的生长速度又远快于心包腔的扩展速度，因此心球和心室朝右、腹、尾侧弯曲，形成一个“U”字形的球室，随后，心房逐渐脱离横膈，移至心室头端背侧，并稍偏左；

• 静脉窦也从原始横膈内游离出来，位于心房的尾侧，此时心脏的外形为“S”形；

• 由于心房的腹侧有心球和动脉干，背侧有食管，因此其生长腹背受限，即逐渐上移并膨出于心球和动脉干的两侧；

• 随着心房扩大，其与心室之间的房室沟逐渐加深；

• 心球的尾段膨大，被心室吸收，成为原始右心室；

• 原来的心室成为原始左心室，左、右心室之间的表面出现室间沟，此时，初具成体心脏的外形。

心脏外形的改变

A.约21天；B.约22天；C.约23天；D.约24天；

E.约25天

胚胎学15-心脏的发生（二）

（三）心脏内部的分隔

• 第5周初，心脏外形的建立已初步完成，但内部的分隔尚不完全；

• 心脏各部的分隔同时进行，于第7周末完成。

1. 房室管的分隔

• 随着心房和心室之间的房室沟逐渐加深，相应的心腔也形成一狭窄的管道，称房室管；

• 第4周，房室管的背侧壁和腹侧壁正中的心内膜组织增厚；

• 分别形成背、腹心内膜垫；

• 二者彼此相对生长，向中央靠拢，至第6周时相互愈合，将房室管分隔为左、右房室管；

• 围绕房室孔的间充质局部增生并向腔内隆起，演变成二尖瓣和三尖瓣。

2. 心房的分隔

• 在心内膜垫发生的同时，于心房头端背侧壁的正中线处发生一个薄的半月形薄膜，称第一房间隔；

• 其向心内膜垫方向生长，游离缘与心内膜垫之间暂时留一孔，称第一房间孔；

• 第一房间隔继续增长，隔的上部中央变薄出现若干小孔，逐渐融合成一孔，称第二房间孔；

• 心内膜垫组织向上凸起并与第一房间隔游离缘融合，第一房间孔封闭；

• 第5周末，在第一房间隔右侧，从心房的头方腹侧壁再长出一较厚的新月形隔，称第二房间隔；

• 此隔下缘呈弧形，渐向心内膜垫方向生长，覆盖了第二房间孔，当其前、后缘与心内膜垫接触时，下方留有一卵圆孔；

• 卵圆孔的位置比第二房间孔稍低，两孔交错重叠；

• 第一房间隔在左侧下方覆盖卵圆孔，薄而软的第一房间隔相当于瓣膜，称卵圆孔瓣；

• 出生前，由于肺循环不行使功能，左心房压力低于右心房，右心房的血液可经卵圆孔流入左心房，反之则不能；

• 出生后，肺循环开始，左心房压力增大，致使两个隔紧贴并逐渐融合，卵圆孔关闭形成一个完整的房间隔，左、右心房完全分隔。

心脏内部的分隔仿真图

3. 心室的分隔

• 人胚第4周末，于心尖处心室底壁组织向上凸起形成一个较厚的半月形的肌性隔膜，称室间隔肌部；

• 此隔向心内膜垫方向生长，游离缘凹陷与心内膜垫之间留有一半月状孔，称室间孔；

• 第7周末，由于心球内部形成左、右心球嵴，彼此对向生长、融合，并向下延伸，分别与肌性隔的前缘和后缘融合，关闭了室间孔上部的大部分；

• 心内膜垫的间充质增生、室间隔肌部上缘向上生长，与心球嵴愈合形成室间隔膜部；

• 至此，室间孔封闭，左、右心室完全分隔。

室间隔膜部的形成及室间孔闭锁示意图

A.5周 B.7周

4. 心球与动脉干的分隔

• 第5周，心球和动脉干的内膜组织局部增生，形成一对心球嵴和动脉干嵴；

• 相应的嵴对向生长，在中线融合，形成螺旋状走行的隔，称主动脉肺动脉隔，将心球和动脉干分隔成相互缠绕的主动脉和肺动脉；

• 主动脉和肺动脉起始处的内膜组织向腔内增生，各形成三个薄片状隆起，逐渐演变为半月瓣；

• 室间孔封闭后，肺动脉干与右心室相通，主动脉与左心室相通。

5. 静脉窦的演变和永久性

• 左、右心房的生成 静脉窦位于原始心房尾端的背面，窦的左、右角分别与同侧的总主静脉、脐静脉和卵黄静脉相连；

• 起初，静脉窦开口于心房的中央部，两个角是对称的，后因血液多经右角回流心脏，右角逐渐扩大，窦房口逐渐移向右侧。窦左角逐渐退化萎缩，近侧段成为冠状窦，远侧段成为左心房斜静脉的根部。
  第7~8周，原始右心房扩展很快，静脉窦右角被吸收并人右心房，形成永久性右心房固有部（平滑部），原始右心房则变为右心耳（粗糙部）；

• 原始左心房最初只有一条原始肺静脉通入，此静脉分出左、右属支，再各分为2支；

• 以后由于左心房扩大，逐渐把原始肺静脉根部及左、右属支吸收并人左心房，使4条肺静脉直接开口于左心房；

• 肺静脉及其属支参与形成永久性左心房固有部（平滑部），原始的左心房则成为左心耳（粗糙部）。

（一）弓动脉的发生和演变

• 弓动脉起自主动脉囊，第4~6 周相继发生6对，分别走行于各对鳃弓内，与同侧的背主动脉相连；

• 6对弓动脉并不同时存在，常是后1对出现时，前1对已退化或发生演变；

• 第6~8周，弓动脉的演变如下：
  

• 第1、2对弓动脉：

基本退化消失，但与其相连的一段背主动脉保留。

• 第3对弓动脉：

左、右各发出1个分支，形成左、右颈外动脉；

以颈外动脉的起始点为界，近侧段及部分主动脉囊发育成颈总动脉，远侧段及与其相连的背主动脉共同形成颈内动脉。

• 第4对弓动脉：

左侧与动脉囊左半共同形成主动脉弓；

动脉囊右半形成头臂干；

左侧背主动脉背侧发出的第7节间动脉形成左锁骨下动脉；

右侧第4弓动脉及与其相连的尾侧背主动脉和右侧第7节间动脉共同组成右锁骨下动脉；

第3和第4对弓动脉之间的背主动脉萎缩消失。

• 第5对弓动脉：

发育不全并很快退化。

• 第6对弓动脉：

近侧段形成肺动脉的基部，左侧远侧段形成动脉导管，右侧远侧段退化；

随着动脉干的分隔，肺动脉与肺动脉干通连。

动脉干、主动脉囊、肺动脉和背主动脉的演变示意图

（二）卵黄静脉的演变

• 左、右卵黄静脉与卵黄蒂一起进入胚体，穿过原始横膈注入静脉窦；

• 在卵黄囊与原始横膈之间，左、右卵黄静脉形成许多吻合支；

• 肝形成后，原来的卵黄静脉被分化为三段：

• 与肝相邻的一段，并入肝内形成肝血窦；
• 出肝后的近心段，左侧支消失，右侧支形成肝静脉和下腔静脉的近心段；

• 入肝前的远心段，形成了一条“S”形的血管，发育形成门静脉。

（三）脐静脉的演变

• 脐静脉的分支入肝与肝血窦相通；

• 以后，右脐静脉全部退化，左脐静脉在肝与静脉窦之间的一段也退化消失，脐至肝的一段则一直保留至出生，穿行于肝内的小血管渐合并扩大成一条静脉导管；

• 静脉导管一端与左脐静脉相连，另一端通入下腔静脉，将从胎盘回流的血液导入下腔静脉，再流入静脉窦右角。

• 出生后，静脉导管闭锁。