การปฏิสนธิ การฝังตัว และการสร้างรก
ส่วนนี้ครอบคลุมเหตุการณ์ทางสรีรวิทยาช่วงแรกสุดของการตั้งครรภ์ ได้แก่ การรวมตัวกันของอสุจิและไข่เพื่อสร้างไซโกต การเดินทางและการฝังตัวของตัวอ่อนเข้ากับผนังมดลูก และการพัฒนารกในฐานะอวัยวะสำหรับการแลกเปลี่ยนระหว่างมารดาและทารกในครรภ์ กระบวนการเหล่านี้ร่วมกันก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตใหม่หนึ่งเดียวและส่วนเชื่อมต่อที่จะค้ำจุนสิ่งมีชีวิตนั้นตลอดการตั้งครรภ์
Definition
การปฏิสนธิ การฝังตัว และการสร้างรก เป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิจะก่อตัวขึ้น ฝังตัวในเยื่อบุโพรงมดลูก และสร้างรกที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสารอาหาร ก๊าซ และฮอร์โมนระหว่างมารดาและทารกในครรภ์
Scope
ส่วนนี้สำรวจการจดจำเซลล์สืบพันธุ์และการปฏิสนธิ การขนส่งตัวอ่อนและการฝังตัวเข้าสู่เยื่อบุโพรงมดลูกที่พร้อมรับ การเปลี่ยนแปลงและการรุกรานของโทรโฟบลาสต์ รวมถึงโครงสร้าง การขนส่ง และหน้าที่ของต่อมไร้ท่อของรก โดยจัดทำขึ้นเพื่อเป็นภาพรวมอ้างอิงของสรีรวิทยาการเจริญพันธุ์ปกติและพื้นฐานเชิงทดลองเพื่อความเข้าใจ ไม่ใช่คำแนะนำทางสูติกรรมหรือทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- อสุจิและไข่จดจำและรวมตัวกันได้อย่างไร?
- อะไรทำให้เยื่อบุโพรงมดลูกพร้อมรับ และตัวอ่อนยึดเกาะและฝังตัวได้อย่างไร?
- เซลล์โทรโฟบลาสต์เปลี่ยนแปลง รุกรานผนังมดลูก และปรับโครงสร้างหลอดเลือดของมารดาได้อย่างไร?
- รกมีโครงสร้างอย่างไรเพื่อรองรับการแลกเปลี่ยนและทำหน้าที่เป็นอวัยวะต่อมไร้ท่อ?
Key concepts
- การจดจำเซลล์สืบพันธุ์และการรวมตัวของอสุจิ-ไข่
- โซนาเพลลูซิดาและการยับยั้งการปฏิสนธิหลายตัว
- การพร้อมรับของเยื่อบุโพรงมดลูกและช่วงเวลาของการฝังตัว
- การเกิดดีซิดูอาของเยื่อบุโพรงมดลูก
- การรุกรานของโทรโฟบลาสต์และการปรับโครงสร้างหลอดเลือดแดงเกลียว
- สถาปัตยกรรมวิลลัสของรกและการแลกเปลี่ยน
- การผลิตฮอร์โมนของรก
Mechanisms
หลังจากอสุจิที่พร้อมปฏิสนธิ (capacitated sperm) แทรกผ่านคิวมูลัส (cumulus) และจับกับโซนาเพลลูซิดา (zona pellucida) อสุจิตัวเดียวจะรวมกับโอโอเลมมา (oolemma) ผ่านคู่ตัวรับ เช่น IZUMO1 บนอสุจิและ JUNO บนไข่ ซึ่งกระตุ้นการทำงานของไข่และยับยั้งการปฏิสนธิหลายตัว (polyspermy) ตัวอ่อนที่เกิดขึ้นจะถูกขนส่งลงมาตามท่อนำไข่ ไปถึงระยะบลาสโตซิสต์ (blastocyst) และฝังตัวในเยื่อบุโพรงมดลูกที่ได้รับการเตรียมพร้อมด้วยฮอร์โมนและพร้อมรับ ซึ่งผ่านกระบวนการดีซิดูเอไลเซชัน (decidualization) เซลล์โทรโฟบลาสต์ (trophoblast) จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์ (syncytiotrophoblast) ที่หลอมรวมกัน และเอ็กซ์ทราวิลลัสโทรโฟบลาสต์ (extravillous trophoblast) ที่รุกราน ซึ่งอย่างหลังจะเข้ายึดดีซิดูอา (decidua) และปรับโครงสร้างหลอดเลือดแดงเกลียวของมารดา (maternal spiral arteries) เพื่อสร้างการไหลเวียนเลือดที่มีแรงต้านต่ำ จากนั้นรกจะเจริญเติบโตเป็นอวัยวะที่มีวิลลัส (villous organ) ซึ่งทำหน้าที่ถ่ายเทก๊าซและสารอาหาร และหลั่งฮอร์โมน โดยเฉพาะอย่างยิ่งฮอร์โมนฮิวแมนคอริโอนิกโกนาโดโทรปิน (human chorionic gonadotropin) ซึ่งช่วยรักษาการตั้งครรภ์
Clinical relevance
กระบวนการในส่วนนี้เป็นพื้นฐานความเข้าใจภาวะมีบุตรยาก การช่วยการเจริญพันธุ์ การแท้งบุตรในระยะแรก และความผิดปกติของการสร้างรก เช่น ภาวะครรภ์เป็นพิษ (pre-eclampsia) และภาวะทารกในครรภ์เจริญเติบโตช้า (fetal growth restriction) บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาและหลักฐานที่อยู่เบื้องหลังเพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับวิทยาศาสตร์สุขภาพ ไม่ใช่คู่มือสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาบุคคลใดบุคคลหนึ่ง
Evidence & guidelines
ความรู้ในที่นี้ส่วนใหญ่มาจากคัพภวิทยาเชิงทดลอง พันธุศาสตร์หนู และการศึกษาเกี่ยวกับรกและเยื่อบุโพรงมดลูกของมนุษย์ การค้นพบที่สำคัญได้แก่ การระบุ IZUMO1 และ JUNO ว่าเป็นคู่ตัวรับการรวมตัวของอสุจิ-ไข่ และการทบทวนแบบบูรณาการเกี่ยวกับการฝังตัว การพัฒนาของโทรโฟบลาสต์ และการทำงานของรก เนื่องจากรายละเอียดเชิงกลไกส่วนใหญ่ได้มาจากแบบจำลองสัตว์ การอนุมานไปสู่การเจริญพันธุ์ของมนุษย์จึงต้องใช้ความระมัดระวังตามที่ระบุไว้ในเอกสารปฐมภูมิ
History
การศึกษาที่ทันสมัยของกระบวนการเหล่านี้เติบโตมาจากการทำงานในศตวรรษที่ 20 เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของเซลล์สืบพันธุ์และโซนาเพลลูซิดา ก้าวหน้าผ่านพันธุศาสตร์หนูที่ระบุโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการรวมตัวของอสุจิ-ไข่ และเติบโตเต็มที่ด้วยการวิเคราะห์เซลล์และโมเลกุลของเยื่อบุโพรงมดลูกและโทรโฟบลาสต์ การทบทวนจากทศวรรษ 2010 ได้สังเคราะห์การฝังตัวและการพัฒนารกเข้าเป็นกรอบการทำงานแบบบูรณาการ ในขณะที่การค้นพบการจับคู่ของ IZUMO1-JUNO ในปี 2005 และ 2014 ได้ชี้แจงพื้นฐานโมเลกุลของการรวมตัวที่ค้นหามานาน
Key figures
- Susan K. Dey
- Graham J. Burton
- Martin Knöfler
- Masaru Okabe
- Paul M. Wassarman
Related topics
Seminal works
- inoue-2005
- cha-2012
- burton-fowden-2015
- knofler-2019
Frequently asked questions
- การปฏิสนธิและการฝังตัวแตกต่างกันอย่างไร?
- การปฏิสนธิคือการรวมตัวกันของอสุจิและไข่เพื่อสร้างไซโกตเซลล์เดียว ส่วนการฝังตัวคือการยึดเกาะและการฝังตัวของบลาสโตซิสต์ที่กำลังพัฒนาเข้ากับเยื่อบุโพรงมดลูกในภายหลังอีกหลายวัน
- เหตุใดรกจึงถูกอธิบายว่าเป็นทั้งอวัยวะแลกเปลี่ยนและอวัยวะต่อมไร้ท่อ?
- รกทำหน้าที่ถ่ายเทก๊าซและสารอาหารระหว่างการไหลเวียนของมารดาและทารกในครรภ์ และยังหลั่งฮอร์โมน เช่น ฮิวแมนคอริโอนิกโกนาโดโทรปินและโปรเจสเตอโรนจากรก ซึ่งช่วยรักษาการตั้งครรภ์และปรับสรีรวิทยาของมารดา