原肠胚形成和胚层

细胞如何通过协调运动将囊胚转化为具有外胚层、中胚层和内胚层的分层胚胎——身体的三个基本组织。

Definition

原肠胚形成是发育的一个阶段，在此期间，协调的细胞运动将囊胚重组为多层胚胎；胚层是由此产生的三个组织群——外胚层、中胚层和内胚层——每个胚层都会形成一组明确的后期结构。

Scope

本主题涵盖原肠胚形成的细胞重排（内陷、内卷、内 مها、会聚延伸和外包）、三个胚层的建立以及将胚层与后期器官联系起来的命运图。它探讨了原肠胚形成在不同模型系统中如何实现相同的结果：一个内化的肠道形成层、一个中间中胚层和一个外部外胚层。

Core questions

• 哪些细胞运动使细胞内化并形成三个胚层？
• 哪些后期组织和器官源自每个胚层？
• 原肠胚形成如何在胚胎中进行时间和空间的协调？
• 为什么原肠胚形成在不同动物中看起来不同，却产生相同的胚层？

Key concepts

• 外胚层、中胚层和内胚层
• 内陷、内卷和内 مها
• 会聚延伸和外包
• 早期胚胎的命运图
• 原肠胚形成过程中的上皮-间充质转化

Mechanisms

原肠胚形成利用一系列协调的细胞行为。局部顶端收缩驱动内陷，使细胞层向内折叠；内卷使细胞在胚孔唇上翻转；内 مها则将单个细胞释放到内部，通常通过上皮-间充质转化。会聚延伸通过细胞嵌入使胚胎变窄和变长，而外包则使薄层在表面铺展。这些运动使未来的内胚层和中胚层内化，并将外胚层留在外部，从而建立了三个胚层和主要体轴。信号中心和形态发生素梯度协调着每种运动发生的时间和地点。

Clinical relevance

由于原肠胚形成构建了基本的身体蓝图，因此在此期间的扰动与严重的结构性出生缺陷相关，并且所涉及的细胞行为（如上皮-间充质转化）在伤口愈合和癌症侵袭中被重新利用。本条目旨在教育，不提供临床指导。

History

胚层概念由十九世纪的胚胎学家提出，他们将组织追溯到三个基本层；原肠胚形成的动态细胞运动后来通过命运图谱染色剂进行了详细绘制，最近则通过活体成像技术进行了研究。

Seminal works

• gilbert2016

Frequently asked questions

什么是三个胚层？

外胚层形成皮肤和神经系统，中胚层形成肌肉、骨骼、血液和结缔组织，内胚层形成肠道内壁和相关器官。

为什么原肠胚形成被认为如此重要？

它建立了胚胎的分层组织和基本身体蓝图；生物学家刘易斯·沃尔珀特（Lewis Wolpert）曾有名地指出，原肠胚形成，而非出生或婚姻，是一个人生命中最重要的一刻。