内胚层及其衍生物
内胚层是三个原发胚层中最内层的一个,形成消化道和呼吸道的上皮内衬,以及从中萌芽的主要腺体——包括肝脏、胰腺、甲状腺和甲状旁腺。原肠胚形成后,内胚层折叠成原始肠管,该肠管沿体轴区域化为不同的器官形成区域。
Definition
内胚层是原肠胚形成过程中形成的内胚层;它产生胃肠道和呼吸道的上皮内衬,以及源自肠管的腺体实质,如肝脏、胰腺、甲状腺和甲状旁腺。
Scope
本主题涵盖了定型内胚层的形成、肠管的形态发生、其区域性模式化为前肠、中肠和后肠,以及每个区域产生的主要器官和上皮。这是一份关于胚层命运的参考性描述,不提供临床指导。
Core questions
- 定型内胚层在原肠胚形成过程中是如何特化的?
- 内胚层是如何折叠成原始肠管的?
- 肠管是如何模式化为前肠、中肠和后肠的?
- 哪些器官和上皮来源于内胚层?
Key concepts
- 定型内胚层
- 原始肠管
- 前肠、中肠和后肠
- 前后肠道模式化
- 内胚层器官芽(肝脏、胰腺、肺、甲状腺)
- 上皮-间充质相互作用
Key theories
- 内胚层器官发生中的重复信号传导
- 相同的保守信号通路(Nodal/TGF-beta、Wnt、BMP、FGF、视黄酸)被反复使用并以变化的组合,首先特化内胚层,然后模式化肠管,最后诱导其器官芽的形成。
Mechanisms
原肠胚形成过程中高水平的Nodal/TGF-beta信号传导将上胚层的定型内胚层特化;这些细胞通过原始条纹内陷并取代下胚层,形成连续的内胚层片。随着胚胎折叠,该片被内化为原始肠管。肠管沿前后轴通过梯度和重复信号传导(包括Wnt、FGF、BMP和视黄酸)模式化为前肠、中肠和后肠,从而建立器官形成区域。局部上皮-间充质相互作用随后诱导肠内胚层形成芽和憩室,这些芽和憩室生长形成肝脏、胰腺、肺、甲状腺、甲状旁腺、胸腺以及膀胱和尿道的内衬。内胚层贡献这些器官的上皮和腺体成分,而周围的脏壁中胚层则提供其肌肉和结缔组织。
Clinical relevance
肠道和呼吸道上皮及其相关腺体的内胚层起源是前肠异常(如气管食管瘘)以及异位或未降腺体组织(如甲状舌管残余)发育基础。本条目描述发育起源仅供参考,不作为诊断或治疗依据。
Evidence & guidelines
此处描述基于脊椎动物模型中的实验和分子发育生物学以及标准人类胚胎学教科书,综合了内胚层发育和器官形成的综述,而非临床指南。
History
经典胚胎学将内胚层确定为肠道内衬及其腺体的来源,命运图谱阐明了条纹来源的细胞如何形成定型内胚层并取代下胚层。分子和遗传学研究随后定义了特化内胚层并将肠管模式化为器官形成区域的信号通路,正如Zorn和Wells所综合的那样。
Key figures
- Aaron Zorn
- James Wells
- Patrick Tam
- Lilianna Solnica-Krezel
Related topics
Seminal works
- zorn-wells-2009
- tam-behringer-1997
- solnica-krezel-2012
Frequently asked questions
- 哪些组织来源于内胚层?
- 胃肠道和呼吸道的上皮内衬,以及从肠管萌芽的腺体,包括肝脏、胰腺、甲状腺、甲状旁腺和胸腺,以及膀胱和尿道的内衬。
- 什么是原始肠管?
- 它是内胚层片在胚胎内部折叠时形成的管状结构;它分为前肠、中肠和后肠,每个部分都产生消化系统和呼吸系统的特定器官和区域。