第二章胚胎學基礎目錄/content1生殖細胞先天性畸形23受精與胚胎發育生殖細胞01一、精子（一）精子的結構人的精子形似蝌蚪，長約60μm，可分為頭、尾兩部。頭部正面觀呈卵圓形，側面觀呈梨形，長約4~5μm。頭內有一個高度濃縮的細胞核，核的前2/3有頂體覆蓋。頂體是特殊的溶酶體，內含多種水解酶。尾部分為頸段、中段、主段和末段四部分。頸段有中心粒。中段的外側包有線粒體鞘，供應精子運動時的能量。主段是尾部最長的部分，由軸絲和其外的筒狀纖維鞘組成。這兩種結構能夠輔助精子運動。末段最短，其內僅有軸絲。

一、精子（二）精子發生從精原細胞發育為精子的過程稱為精子發生。原始的胚細胞經分化形成精原細胞，精原細胞經復制形成初級精母細胞，初級精母細胞經過第一次減數分裂后形成次級精母細胞，再經過第二次減數分裂形成精細胞。精細胞經過變形最終形成精子。精子發生和形成須在低于體溫2~3℃的環境中進行，故隱睪患者因精子發生障礙而不育。在精子的形成過程中，經常出現意外而形成一些畸形精子。

一、精子（三）精子獲能精子具有定向運動的能力和使卵子受精的潛力，但是尚不具備穿過卵子周圍放射冠的能力，也無法釋放頂體酶，不能穿過卵子的透明帶。這是由于精子頭部的外表面被一層來自精液中的糖蛋白覆蓋，能阻止頂體酶的釋放。當精液射入陰道內，精子離開精液，進入子宮和輸卵管時，該糖蛋白被女性生殖道分泌物中的淀粉酶降解，同時精子頂體膜的穩定性降低，從而使精子獲得了使卵子受精的能力，這種現象稱為精子獲能。二、卵子（一）卵泡發育1.原始卵泡2.初級卵泡3.次級卵泡4.成熟卵泡二、卵子（二）排卵成熟卵泡破裂，次級卵母細胞從卵巢排出的過程稱排卵。排卵一般發生在月經周期的第14天。排卵時，小斑處的組織被蛋白水解酶和膠原酶分解而破裂，卵泡膜外層的平滑肌纖維收縮，于是，次級卵母細胞連同放射冠、透明帶和卵泡液一起排出，完成排卵過程。此時，輸卵管漏斗部的傘端正覆蓋在卵巢表面，將所排卵攝入。受精與胚胎發育02一、受精（一）受精過程受精的過程可分為三期。①大量獲能的精子接觸到卵子周圍的放射冠時，即開始釋放頂體酶，解離放射冠的卵泡細胞，這樣部分精子可直接接觸到透明帶。②接觸到透明帶的精子與精子受體結合，釋放頂體酶，在透明帶中溶蝕出一條孔道，精子頭部便接觸到卵子。③精子頭側面的細胞膜與卵子細胞膜融合，隨即精子的細胞核及細胞質進入卵子內，精子與卵子的細胞膜融為一體。一、受精（二）受精的意義①受精使卵子的緩慢代謝轉入旺盛代謝，從而啟動細胞不斷地分裂；②精子與卵子的結合，恢復了二倍體，維持物種的穩定性；③受精決定性別，帶有Y染色體的精子與卵子結合發育為男性，帶有X染色體的精子與卵子結合則發育為女性；④受精卵的染色體來自父母雙方，加之生殖細胞在成熟分裂時曾發生染色體聯合和片斷交換，使遺傳物質重新組合，使新個體具有與親代不完全相同的性狀。二、胚胎早期發生（一）卵裂和胚泡形成受精卵由輸卵管向子宮運行中，不斷進行細胞分裂，此過程稱卵裂。卵裂產生的細胞稱卵裂球。隨著卵裂球數目的增加，細胞逐漸變小，到第3天時形成一個12～16個卵裂球組成的實心胚，稱為桑椹胚。桑椹胚的細胞繼續分裂，細胞間逐漸出現小的腔隙，它們最后匯合成一個大腔，桑椹胚轉變為中空的胚泡（圖2-2）。胚泡又稱囊胚，于受精的第4天形成并進入子宮腔。胚泡外表為一層扁平細胞，稱滋養層，中心的腔稱胚泡腔，腔內一側的一群細胞，稱內細胞群。胚泡逐漸長大，透明帶變薄而消失，胚泡得以與子宮內膜接觸，植入開始。二、胚胎早期發生（二）植入胚泡植入子宮內膜的過程稱為植入或著床，通常在受精后第5～6天開始，第11～12天完成。植入過程中，胚泡的滋養層先與子宮內膜接觸，分泌蛋白酶消化內膜組織，胚泡逐漸埋入。植入后，子宮內膜進一步增厚，腺體分泌旺盛，基質細胞肥大，富含糖原和脂滴。二、胚胎早期發生（三）胚層形成胚泡植入第2周時，內細胞群形成圓盤狀胚盤，由上胚層和下胚層組成。胚泡腔內出現胚外中胚層細胞，形成胚外體腔。第3周初，上胚層形成原條，原條頭端膨大為原結，胚盤區分出頭尾端和左右側。原條中線形成原溝和原凹，原溝深部細胞形成中胚層，與胚外中胚層連接。部分上胚層細胞置換下胚層細胞，形成內胚層，原上胚層改稱外胚層。脊索由原凹向頭側增生遷移的間充質細胞形成，起支架作用，最終原條消失。二、胚胎早期發生（四）胚體形成和胚層分化從第3周末開始，胚胎即進入胚層分化階段。胚胎的三胚層向不同方向分化，建立各器官系統的雛形。這個時期的胚胎發育對環境因素的作用十分敏感，某些有害因素(病毒、藥物等)非常容易影響胚胎的發育，導致某些先天性畸形。內胚層發育成為腸道及其衍生物，外胚層主要分化成上皮和神經系統，中胚層形成肌肉、結締組織、血管系統和泌尿道等。三、胎膜與胎盤（一）胎膜1.羊膜2.絨毛膜3.卵黃囊4.尿囊5.臍帶三、胎膜與胎盤（二）胎盤1.胎盤的大體構造2.胎盤的功能先天性畸形03一、先天性畸形的基本概念（一）畸形畸形是指發育生物體解剖學上的形態結構的缺陷。先天性畸形是指在胎兒時期就存在的解剖結構發育異常，包括胎兒器官或組織形態結構的異常。有單發畸形（如唇裂、多指等）和多發畸形以及輕微畸形和嚴重畸形之分。在特殊教育領域，致畸原特指妊娠前雙親或母親妊娠期間接觸到的，或發育個體直接接觸到的能引起胚胎和發育個體的結構或功能異常的環境因素。一、先天性畸形的基本概念（二）胚胎-胚體毒性外源性理化因子對孕體著床前后直到器官形成期結束時的有害影響叫做胚體毒性，對孕體器官形成期結束以后的有害影響叫做胎體毒性或胎兒毒性。往往籠統地將胚體毒性和胎兒毒性叫做胚胎毒性。廣義地說胚胎毒性包括孕體結構和功能方面的各種損害，但一般情況下胚胎毒性是指孕體的死亡和生長發育遲緩，而不包括結構畸形。一、先天性畸形的基本概念（三）發育毒性發育毒性指胎兒發育各階段及出生前后接觸的各種有害因素。發育毒性主要表現為：①發育生物體死亡②生長改變④功能缺陷③結構異常一、先天性畸形的基本概念（四）變異變異是由遺傳和遺傳外因素控制的外觀變化，或由于分化改變而引起的差異。指同一種屬的子代和親代之間或子代的個體之間，出現不完全相同的現象。一般認為變異不影響正常的生理功能，更不會危及生命。但在動物致畸試驗中，如果某種變異異常增多，并呈現一定的劑量—效應關系，應引起注意。一、先天性畸形的基本概念（五）母體毒性母體對胎兒產生的不良影響，引起的胎兒出生缺陷稱為母體毒性。母體毒性可造成流產、死胎、低出生體重、畸形、功能障礙等。母體毒性包括遺傳因素、環境因素、疾病因素、營養因素、應激等，外界因素也可通過胎盤毒性影響發育。一、先天性畸形的基本概念（六）父源性發育毒性父親對發育個體產生不良影響，引起的子代出生缺陷稱為父源性發育毒性。父源性發育毒性可造成流產、死胎、低出生體重、畸形、功能障礙等，甚至可能與兒童期腫瘤相關。父源性發育毒性包括遺傳、年齡和外界暴露因素。一、先天性畸形的基本概念（七）宮內接觸宮內接觸是指胚胎或胎兒在母體子宮內所接觸的某些環境因素。在胚胎學和發育毒理學研究中，最常見的接觸途徑和方式為宮內接觸，如孕婦服用藥物或者某些微生物感染時，胚胎或者胎兒由于宮內接觸而可能受到影響或感染。二、發育毒性作用的特點和影響因素（一）發育各階段發育毒性作用和致畸敏感期4.新生兒期和出生后的發育期3.胎兒期2.器官形成期1.著床前期二、發育毒性作用的特點和影響因素（二）發育毒性的劑量—效應模式近年來大量研究結果表明，常見致畸原劑量—效應模型有以下三種類型（圖2-3）。第一，胚胎正常、生長遲緩、結構畸形和胚胎死亡同時存在。第二，在遠低于胚胎致死劑量下即可出現致畸，甚至全窩致畸，畸形胎兒常有生長遲緩，生長遲緩曲線常平行于致畸曲線。第三，僅引起胚胎生長遲緩和胚胎死亡這兩種胚胎發育異常，而不誘發結構畸形。三、致畸原的作用機制（一）基因突變與染色體畸變人類許多出生缺陷是由于遺傳物質的改變?；蛲蛔兒腿旧w異常是遺傳物質改變的兩種基本方式。胚胎發育過程受眾多基因調控，這些基因在時間和空間上高度有序地表達，控制著胚胎細胞的增殖和死亡，細胞形態變化和運動，細胞識別和黏著，組織分化和相互影響，直到器官形成和胚胎的生長成熟?；蛲蛔兒腿旧w異常引起的出生缺陷，可以由親代生殖細胞突變遺傳而來，也可能源自胚胎發育過程中發生新的突變。此類常見的致畸原因有電離輻射、烷化劑、亞硝酸鹽、致癌物等。

三、致畸原的作用機制（二）干擾基因表達（三）細胞損傷與死亡胚胎發育過程受到各種基因在時間、空間上高度有序表達的調控。發育的不同時期，基因表達的調控可能發生在不同水平，以各種不同的機制進行。發育相關基因的表達受到干擾，可影響基因的功能，引起包括畸形在內的各種發育異常。另外，在孕鼠飼料中加入木黃酮等誘發DNA甲基化的化合物，可引起子代皮毛顏色改變等。環磷酰胺、殺蟲劑甲氧氯等正是通過干擾基因表達和遺傳學修飾起致畸作用。三、致畸原的作用機制胚胎細胞壞死通常選擇性發生在特定器官或組織，隨后的再生修復過程需要及時且高度協調。胚胎細胞死亡高峰時，存活細胞的有絲分裂活動受抑制，隨著細胞壞死減弱，有絲分裂活動逐漸增強。細胞死亡可能是胚胎組織細胞修復生長的先決條件，修復生長過程可能恢復細胞毒性刺激或加劇致畸效應。（三）細胞損傷與死亡三、致畸原的作用機制（四）干擾細胞與細胞間交互作用細胞與細胞間的相互作用主要通過細胞通訊來實現，包括縫隙連接通訊、膜表面分子接觸通訊等直接的細胞間通訊和由受體介導的細胞信號轉導系統。研究證明，滅蚊靈、殺鼠靈、苯巴比妥、氯丙嗪、苯妥英鈉、多種烷基乙二醇醚和乙醇等，可抑制細胞縫隙連接通訊，引起胚胎發育畸形。三、致畸原的作用機制（五）干擾胚胎的正常分化過程胚胎器官形成期短暫接觸了有關致畸原，致畸原干擾或破壞了胚胎發育的某些特異性分化過程，此過程沒有細胞的直接毒性，也不是因為親代生殖細胞基因突變引起。多表現為各種不同類型的明顯的結構畸形，或某些表現獨特的畸形綜合征，一般不引起胚胎細胞的過度死亡或突變效應，不出現死胎和發育遲緩。三、致畸原的作用機制（六）干擾母體穩態某些化學物質在引起母體毒性時才會增加發育毒性，其作用機制是通過干擾母體的穩態。正常機體通過神經和體液調節維持內環境的動態穩定性，即自穩態。機體的自穩態由互相拮抗且協調的自穩調節機制控制，保持生命活動所必需的生理參