第2节　腹部器官组织发生

人胚第3～4周时，随着圆柱状胚体的形成，卵黄囊顶部的内胚层被包卷入胚体内，形成原始消化管，其头段称前肠，尾段称后肠，与卵黄囊相连的中段称中肠。前肠主要分化为咽、食管、胃、十二指肠的上段、肝、胆、胰以及喉以下的呼吸系统；中肠将分化为从十二指肠中段至横结肠右2/3部的肠管；后肠主要分化为从横结肠左1/3部至肛管上段的肠管。这些器官中的黏膜上皮、腺上皮和肺泡上皮均来自内胚层，结缔组织、肌组织、血管内皮和外表而的间皮均来自中胚层。

一、原始咽的发生及咽囊的演变

原始咽为消化管头端的膨大部，起自口咽膜，止于喉气管憩室起始部（见后述）；呈左右宽、腹背窄、头端宽、尾端窄的扁漏斗形。口咽膜于第4周破裂，原始咽借原始口腔和原始鼻腔与外界相通。原始咽侧壁有5对膨向外侧的囊状突起，称咽囊，分别与外侧的鳃沟相对。随着胚胎的发育，咽囊演化出一些重要的器官。

第1对咽囊：伸长演化为咽鼓管，末端膨大演化为中耳鼓室，第1鳃膜分化为鼓膜，第1鳃沟形成外耳道。

第2对咽囊：演化为腭扁桃体，其内胚层细胞分化为扁桃体的表面上皮；上皮下的间充质分化为网状组织。淋巴细胞迁移到此处，并大量增殖。

第3对咽囊：背侧份细胞增生，下移至甲状腺原基背侧，分化为下一对甲状旁腺。腹侧份细胞增生，形成左、右两条细胞索，向胚体尾侧延伸，在未来的胸骨柄后方，左、右细胞索汇拢，形成胸腺原基，细胞索根部退化而与咽脱离。胸腺原基的内胚层细胞分化为胸腺上皮细胞，由造血器官迁来的淋巴性造血干细胞增殖、分化为胸腺细胞。

第4对咽囊：细胞增生并迁移至甲状腺背侧上方，分化为主细胞，形成上一对甲状旁腺。

第5对咽囊：形成一细胞团，称后鳃体（ultimobranchial body），后鳃体的部分细胞迁入甲状腺内，分化为滤泡旁细胞。也有学者认为，滤泡旁细胞来源于神经嵴细胞。

原始咽的其余部分形成咽，尾端与食管相通。

二、甲状腺的发生

第4周初，在原始咽底壁正中线处（相当于第1对咽囊平面），内胚层细胞增生，向间充质内下陷形成一盲管，称甲状舌管（thyroglossal duct），即甲状腺原基。其沿颈部正中向尾端方向生长、延伸，末端向两侧膨入，形成甲状腺的侧叶。第7周时，甲状腺舌管的上段退化、消失，仅在起始处残留一浅凹，称舌盲孔。第11周时，甲状腺滤泡出现，内含胶质，不久即开始分泌甲状腺素。甲状腺素对于促进胎儿骨骼和中枢神经系统的发育有重要作用。

三、食管和胃的发生

原始咽尾侧的一段原始消化管起初很短，后随颈和胸部器官的发育而延长成为食管。其表面上皮由单层增生为复层，使管腔极为狭窄甚至一度闭锁。至第8周，过度增生的上皮细胞凋亡、退化，食管腔重新出现。

第4～5周时，位于食管尾侧的前肠形成一梭形膨大，为胃的原基，胃的背侧缘生长较快，形成胃大弯；腹侧缘生长缓慢，形成胃小弯。胃大弯的头端膨起，形成胃底。胃背系膜发育为突向左侧的网膜囊，使胃大弯由背侧转向左侧，胃小弯由腹侧转向右侧。这样，胃沿胚体纵轴顺时针旋转90°，并由原来的垂直方位变成由左上向右下的斜行方位。

四、肠的发生

肠是由胃以下的原始消化管分化而成。肠最初为一条直骨，以背系膜连于腹后壁，由于肠的生长速度快，致使肠管向腹部弯曲而形成U形中肠袢（midgut loop），其顶端连于卵黄蒂。肠系膜上动脉行于肠袢系膜的中轴部位。中肠袢以卵黄蒂为界，分为头支和尾支，尾支近卵黄蒂处形成突起，称盲肠突（cecal bud），为小肠和大肠的分界线，是盲肠和阑尾的原基。

第6周，肠袢生长迅速，由于肝、肾的发育，腹腔容积相对较小，致使肠袢突入脐带内的胚外体腔，即脐腔，形成生理性脐疝。肠袢在脐腔中生长的同时，以肠系膜上动脉为轴作逆时针90°旋转，使肠袢由矢状位转为水平位，头支从上方转到右侧，尾支从下方转到左侧。第10周，由于腹腔容积增大，肠袢陆续从脐腔返回腹腔，脐腔闭锁。在肠袢退回腹腔的过程中，头支在先，尾支继后，继续作逆时针旋转180°。头支的头端转至左侧，头支演化为空肠和回肠的大部分，占据了腹腔的中部；尾支的头端转向右侧。尾支主要演化为结肠，位居腹腔周边。盲肠突最初位于肝下，后降至右髂窝，升结肠随之形成。盲肠突的近段发育为盲肠，远段形成阑尾。降结肠尾段移向中线，形成乙状结肠。

第6周以后，卵黄蒂退化闭锁，脱离肠袢，最终消失。

五、直肠的发生与泄殖腔的分隔

后肠末段的膨大部分为泄殖腔，其腹侧与尿囊相连，腹侧尾端以泄殖腔膜封闭。第6～7周时，尿囊与后肠之间的间充质增生，形成尿直肠隔。它向尾端生长，形成一镰状隔膜突入泄殖腔内，最后与泄殖胶膜融合，将泄殖腔分隔为腹侧的尿生殖窦与背侧的原始直肠。尿生殖窦将参与泌尿生殖管道的形成。原始直肠分化为直肠和肛管上段。泄殖腔膜也被分为腹侧的尿生殖窦膜和背侧的肛膜，肛膜的外方为外胚层向内凹陷形成的肛凹，第8周末，肛膜破裂，肛管相通。肛管的上段上皮来源于内胚层，下段上皮来源于外胚层，两者之间以齿状线分界。

六、肝和胆的发生

第4周时，前肠末端腹侧壁的细胞增生，形成一向外突出的囊状肝憩室，为肝和胆的原基。肝憩室生长迅速并伸入到原始横膈内。憩室末端膨大，分为头、尾两支。头支形成肝的原基，尾支形成胆囊及胆道的原基，头支很快形成树枝状分支，其近端分化为肝管及小叶间胆管，末端分支旺盛，形成肝细胞索，肝索上下叠加形成肝板。肝板互相连接成网，网间隙形成肝血窦。肝板与肝血窦围绕中央静脉，共同形成肝小叶。第2个月，肝细胞之间形成胆小管；第3个月开始合成胆汁。

胚胎肝的功能十分活跃，第6周时，造血干细胞从卵黄囊壁迁入肝，在肝血窦内外形成大量原始血细胞集落，并产生成熟血细胞，以红细胞为主，也有少量粒细胞和巨核细胞。肝脏造血功能在第6个月之后逐渐降低，至出生时基本停止。目前已可分离胎肝的造血干细胞，并用于某些血液病的治疗。胎肝早期就开始合成，并分泌多种血浆蛋白和甲胎蛋白（AFP）。第5～6个月，几乎所有肝细胞都能合成AFP。此后，肝脏AFP合成功能逐渐减弱，出生后不久即停止。

肝憩室尾支的近端伸长，形成胆囊管；远端扩大，形成胆囊。肝憩室的基部发育为胆总管，并与胰腺导管合并开口于十二指肠。

七、胰腺的发生

第4周末，前肠末端腹侧近肝憩室的尾缘，内胚层细胞增生，向外突出形成腹胰芽，其对侧细胞也增生形成背胰芽，它们将分别形成腹胰和背胰。由于胃、十二指肠的旋转和肠壁的不均等生长，致使腹胰转向右侧，背胰转向左侧，进而腹胰转至背胰的下方并与之融合，形成单一的胰腺。在发育过程中，胰芽反复分支，形成各级导管及其末端的腺泡，一些上皮细胞游离进入间充质，分化为胰岛，第5个月开始行使内分泌功能。

八、主要畸形

1.甲状舌管囊肿

甲状舌管在发育过程中未闭锁，局部残留小的腔隙，或全部残留成为细长的管道，当上皮细胞分化为黏液性细胞，黏液聚积便形成囊肿，位于舌与甲状腺之间。囊肿过于胀大时可发生穿孔，开口于皮肤或舌盲孔处，成为甲状舌管瘘。

2.消化管狭窄或闭锁

主要见于食管和十二指肠。在其发生过程中，曾一度出现上皮细胞过度增生而使管腔狭窄或闭锁。后来过度增生的细胞凋亡，上皮变薄，管腔恢复正常。如后一过程没有发生，则引起消化管狭窄或闭锁。

3.先天性脐疝

由脐腔未闭锁导致。脐带根部残留一孔与腹腔相通。当腹内压增高时，肠管可从脐部膨出。

4.麦克尔憩室

又称回肠憩室，是由卵黄蒂近端未退化所致，表现为回肠壁上距回盲部40～50cm处囊状突起，其顶端可有纤维索与脐相连。

5.脐粪瘘

又称脐瘘，是由卵黄蒂未退化，在脐和肠之间残留一瘘管所致。腹内压增高时，粪便可通过瘘管从脐部溢出。

6.先天性巨结肠

多见于乙状结肠。因神经嵴细胞未迁移至该段肠壁内，使肠壁内副交感神经节细胞缺如，导致该段结肠处于不能蠕动的麻痹状态，粪便淤积其内，久之造成肠壁极度扩张，成为巨结肠。

7.不通肛

又称肛门闭锁，是由肛膜未破或肛凹未能与直肠末端相通所引起，并常因尿直肠隔发育不全而伴有直肠尿道瘘。

8.肠袢转位异常

是由肠袢在发育过程中反向转位所致，可表现为左位阑尾和肝、右位胃和乙状结肠等，并可影响胸腔器官，形成右位心。这类异常又统称内脏反位。

九、器官非对称性发育的分子机制

机体的内脏为什么没有像外表一样呈现对称性的美呢？内脏器官的非对称性发育问题困惑了学者们数百年，近年正被逐渐解开。

早在1959年，发现了一种内脏反位的基因突变小鼠，突变位点在12号染色体。此同种小鼠交配产生的后代，内脏正位和反位各占一半，说明该基因的表达产物决定了内脏按正常方位发育，该墓因表达缺陷，则内脏随机向正常和反位发育。但直到1990年，才确定该基因原来是动力蛋白基因。动力蛋白为一种ATP酶，通过水解ATP释放能量，特异性地使微管之间产生滑动，导致纤毛运动。这一研究结果解释了Kartagener综合征，患者可表现为内脏反位，以及由于纤毛和精子鞭毛不能运动而引起的慢性呼吸道炎症和男性不育。

对正常鼠胚的观察揭示，动力蛋白基因最早表达于原结的细胞。原结外侧部的细胞各有一根纤毛，其向左侧摆动，导致在原结表面的液体从右向左流过。人们认为，这会引起胚胎细胞中形态发生子从右向左的非对称性表达，从而产生一个梯度，最终导致内脏非对称性发育。后来，人们陆续发现了多种参与这一发育过程的形态发生子，如驱动蛋白、结蛋白、活性素等，它们作用的详细机制仍在研究中。

（王宝贵）