神經嵴、鰓弓和咽囊
一.神經嵴的分化
胚胎發育的第三周,三胚層胚盤已經形成,發育中的脊索和鄰近的間充質誘導其表面的外胚層形成神經板(neural plate)。
神經板發育中,其柱狀細胞變為上窄下寬的楔形,使神經板外側緣隆起,神經板中軸處形成凹陷稱神經溝(neural groove),隆起處稱神經褶(neural fold)。神經褶頂端與周圍外胚層交界處稱神經嵴(neural crest)。
胚胎第四周,兩側神經褶在背側中線匯合形成神經管的過程中,位于神經嵴處的神經外胚層細胞未進入神經管壁,而是離開神經褶和外胚層進入中胚層,這部分細胞稱為神經嵴細胞,是特殊的多潛能干細胞,位于神經管和表面外胚層之間,形成沿胚胎頭尾走向的細胞帶,以后分為兩條細胞索,列于神經管背外側。
神經嵴細胞因來源于神經外胚層,所以稱外胚間葉組織或外間充質。
胚胎第四周,神經嵴細胞發生廣泛遷移,衍化成機體不同的細胞并形成重要成分,神經嵴細胞對頭面部發育尤為重要,分化成頭面部的外胚間充質細胞,形成骨、神經、血管、肌肉、皮膚組織及牙本質、牙骨質、牙周膜及牙槽骨等。
神經嵴細胞的遷移和分化受多種信號分子和基因調控,如:FGF、HOX 基因等。在此過程中,染色體異常、過量的維甲酸、酒精及頭部神經始基發生異常等因素都可引起神經嵴細胞在原位或遷移過程中發生死亡而產生頭面部畸形。
二.鰓弓及咽囊的發育
鰓弓(branchial arch) :胚胎第4周時,原始咽部的間充質細胞迅速增生形成左右對稱的背腹走向的6對隆起,與6對主動脈弓動脈相對應,稱鰓弓。
相鄰鰓弓之間有淺溝,在體表側稱鰓溝;與之對應的鰓弓內側是原始咽部,其表面襯覆的內胚層向側方增生呈囊樣,形成與鰓溝對應的淺溝稱在咽側稱咽囊(pharyngeal pouch)。
第二鰓弓生長速度較快,向尾端生長覆蓋了第二、三、四鰓溝和三、四、五對鰓弓并與頸部組織融合。被覆蓋的鰓溝與外界隔離,形成一個暫時的腔稱頸竇。頸竇在以后的發育中消失,如殘留可形成頸部囊腫、竇道或瘺管。
鰓弓、咽囊及面部的發育非常復雜,涉及的信號分子有:維甲酸、成纖維細胞生長因子(FGF)、轉化生長因子(TGF-αTGF-β)、SHH基因;主要靶基因有:Hox基因家族、Msx基因、Dix基因家族、Pax基因、AP-2、Twist
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