心的发育

心血管系统的发生Developmentofcardiovascularsystem心血管的来源：中胚层心血管系统是胚胎发生中最早执行功能的系统，第3周开始血液循环，使胚胎能有效的获得养料和排除废物。血管管壁：中胚层间充质细胞先分化为血管细胞，再演变为内皮管，外周的间充质分化为平滑肌细胞和结缔组织。一、原始心血管系统的建立血管的发生血岛：卵黄囊壁的胚外中胚层分化为成血管细胞，再形成块状、索状成血管组织（血岛），血岛中央出现腔隙，腔隙周边的成血管排列成内皮管，孤立的血管连接成网状内皮管、内皮出芽伸展融合。腔隙：在将要形成血管的部位，出现索状成血管组织，索中出现腔隙形式的内皮管，借内皮出芽向临近延伸和血管融合，并与心管相交通。第15天，卵黄囊壁间充质C血岛(bloodisland)中央C周边C造血干C内皮C血C内皮管(原始血管)内皮管网原始心血管系统第3周末，胚体内外血管相交通•第3周末，原始心血管系统形成，血液循环开始•第4周末，可分清动脉、静脉形成时间胚胎早期的血管是左右对称的,原始心血管系统包括：心管：1对心管→1条心管，头端为动脉囊，尾端为静脉窦。动脉：1对背主动脉，发出卵黄动脉、节间动脉和脐动脉；6对弓动脉，连接背主动脉和动脉囊。静脉：前主静脉、后主静脉、总主静脉、卵黄静脉和脐静脉。18-26天：成血管细胞增生形成生心区－2条生心索－2条心管－1条心管。25-26天：心管两端出现动脉干和静脉窦(3)胚体循环:背节间动脉（干），分布到整个胚体（胚体前后端），通过胚体头尾端的前主静脉和后主静脉运回心管。第4周，人胚已经建立早期的胚体内外三套循环：卵黄囊循环、脐循环、胚体循环(1)卵黄囊循环:心管腹主动脉弓动脉背主动脉卵黄动脉卵黄静脉心管。（重演种系发生、肝和门静脉的发生有关）分布于卵黄囊壁，把胚外血管内的造血干细胞通过卵黄静脉运回心管。(2)脐循环:脐动脉（对），经体蒂分布于绒毛膜。将绒毛膜内富含氧和营养物质的血液经脐静脉运回心管。标志胎儿和母体间开始物质交换和代谢。原始横隔二、心脏的发生（一）原始心管的发生（18-19天）生心区：围心腔——心包腔1对生心板——1对心管——1条心管——心脏生心区口咽膜生心区：口咽膜前方的中胚层1.第18-19天,生心区出现空腔－围心腔(pericardiaccoelom)2.其腹侧出现1对细胞索－－－生心板(cardiaogenicplate)3.板中央变空－－－－－－－－心管(cardiactube)8.心管头端A，心管尾端V围心腔心管横窦5.心管融合成1条，陷入围心腔内6.心管背侧出现心背系膜，将心管连在围心腔外侧壁7.心背系膜退化，形成心包横窦心管背面与前肠底面相连接处，由于心包腔从两侧中央扩展而逐渐由阔变窄，形成心背系膜。心管的头端左右腹主动脉合成膨大的主动脉囊。同时心管由于生长的速率不等，出现心球、心室、心房。稍晚，心管两端出现动脉干和静脉窦（二）心脏外形的建立静脉端心管动脉端第21天2.心管头端A心管尾端V1.心管部分融合从头端向尾端，心管形成初期不同于一般的血管。除具有一层内皮外，还有脏壁中胚层包于其外，以后逐渐演化成心内膜的内皮下层、心肌层和心外膜。心房心室心球第22天3.心管全部融合4.出现三膨大心球心室心房心房心室心球第23天5.出现第4膨大静脉窦(sinusvenosus)动脉干静脉窦6.出现动脉干(truncusarteriosus)心管的尾端，在前肠门前面的原始横膈内，先于卵黄囊静脉和脐静脉相连。以后又接收总主静脉的血液，故该处变为膨大，形成原始的静脉窦。以后，心房的尾端，及原始的静脉窦，又发生一绞窄，而与心房分离形成静脉窦。球室袢第24天7.心管扭曲“U”型球室袢(bulboventricularloop)动脉干静脉窦心管的生长远较心包腔为快，又由于心管的两端已固定心包腔的前后壁，迫使心管呈S形弯曲。动脉球与心室向右侧、腹侧形成U形。而心房则位于心包腔的背侧和U形袢的左方。当心管各部继续增长，原来居于心房头端的心室反而位于心房的尾端。第35天8.球室袢进一步扭曲“S”型心房弓动脉心室心脏初具成体心脏外形!!!9二房二室当心房连同静脉窦移至动脉球和心室的背侧时，因其腹侧有动脉球，背侧有前肠，迫使心房向两侧发展，而形成两个膨大，及左右心房的前身。位于心房与心室之间的绞窄加深，使心室与心房相连处形成一狭窄的房室管。心房心内膜垫心室（三）心脏内部的分隔第4周房室间形成狭窄通道------房室管腹侧和背侧形成隆起------心内膜垫1.房室管的分隔腹心内膜垫背心内膜垫(endocardiaccushion)(心内膜垫：心胶质和间充质细胞局部增生，连同表面的内皮一起向腔内突出形成一对隆起)第5周左房室孔右房室孔腹、背心内膜垫融合房室管左房室孔右房室孔心内膜垫第4月左右房室孔间充质增生二尖瓣三尖瓣心内膜垫二尖瓣三尖瓣左右第4周第1房间孔第1房间隔2.原始心房的分隔心内膜垫心房顶壁出现半月形隔------第1房间隔心内膜垫与房间隔之间------第1房间孔第5周初第1房间孔小穿孔心内膜垫第1房间孔尚未封闭第1房间隔上部出现多个小穿孔第5周末第1房间隔第2房间孔心内膜垫心房顶壁又出现新月形隔------第2房间隔小穿孔融合成大孔------第2房间孔第1房间孔闭合第2房间隔第6周初卵圆孔第2房间孔心内膜垫第2房间隔第2房间隔与心内膜垫之间留有一卵圆形孔，覆盖卵圆孔的第1房间第2房间隔延伸逐渐覆---第2房间孔---卵圆孔(foramenovale)隔部分---卵圆孔瓣卵圆孔瓣出生前出生后血液经右房左房左房右房卵圆孔关闭左、右心房完全分隔第4周心内膜垫3.原始心室的分隔室间隔肌部心室底壁出现肌性嵴------室间隔肌部右心室左心室第5周末室间隔肌部第2房间孔心内膜垫肌部继续向上生长与心内膜垫间形成孔------室间孔第2房间隔室间孔第7周末心内膜垫肌部与心内膜垫间形膜部与肌部融合形成完整的室间隔室间孔关闭左、右心室完全分隔室间隔膜部室间隔肌部成隔膜---室间隔膜部第5周4.动脉干与心球的分隔心球动脉干和心球内膜组织增生成1对螺旋状嵴------动脉干嵴(truncalridge)心球嵴(bulbarridge)动脉干嵴心球嵴动脉干肺动脉嵴融合------主动脉肺动脉隔(aortico-pulmonaryseptum)肺动脉干和升主动脉形成主动脉肺动脉隔主动脉肺动脉和主动脉起始处内膜组织形成三薄片隆起------半月瓣半月瓣隆起5.静脉窦的演变静脉窦左角萎缩，远侧段成为左房斜静脉的根部，近侧段成为冠状窦。静脉窦右角并入右心房，原始右心房则成为右心耳。肺静脉参与形成永久性左心房，原始左心房则形成左心耳。三、弓动脉的演变第1、2大部分退化；第5对很快退化，甚至不发生。第1对上颌动脉第2对镫骨动脉第6对右侧近段形成肺动脉的近段，远侧段消失；左侧近段形成左肺动脉的近侧段，远侧段形成动脉导管。第3对发出一个分支，即颈外动脉；颈总动脉、颈内动脉。第4对左侧参与形成主动脉弓；右侧参与形成右锁骨下动脉主动脉囊分隔成左、右（左：升主动脉；右：头臂动脉）动脉干头端连主动脉囊，尾连心球；动脉干和心球被主肺动脉隔分成升主动脉和肺动脉右侧第4弓动脉和以下的背主动脉及其相连的第7背外侧支合成右锁骨下动脉；左侧第4弓动脉和以下的背主动脉合成主动脉弓。胎儿血液循环及出生后的变化1.胎儿营养血(A血)路径出生前卵圆孔胎盘脐V肝V导管下腔V右心房左心室左心房主A弓降主A全身头、颈、上肢胎儿血液循环及出生后的变化2.V血回流路径出生前A导管胎盘脐A肺A右心室右心房上腔V降主A胎血与母血进行气体和物质交换头、颈、上肢胎儿血液循环及出生后的变化出生后胎盘血循环停止肺呼吸开始脐V闭锁肝圆韧带脐A闭锁脐外侧韧带出生后A导管闭锁A韧带(2-3月完成)卵圆孔关闭(1年左右完成)1.房间隔缺损(atrialseptaldefect)原因：卵圆孔未闭第1房间隔吸收更多超大卵圆孔第2房间隔发育异常卵圆孔瓣未覆盖卵圆孔瓣出现许多穿孔……四、常见的先天性畸形2.室间隔缺损(ventricularseptaldefect)原因：室间隔膜部缺损：心内膜垫扩展不全室间隔肌部缺损：肌部发育出现孔道3.动脉干与心球分隔异常包括：主动脉和肺动脉错位：主A右心室肺A左心室主A肺A右心室左心室原因：主A肺A隔未螺旋生长主动脉或肺动脉狭窄：原因：主A肺A隔偏向一侧，分隔不均主A肺A一粗一细主A狭窄肺A狭窄***法洛四联症(tetralogyofFallot)•最常见•肺A狭窄室间隔缺损右心室肥大主A骑跨主A骑跨肺A狭窄右心室肥大室间隔缺损原因：肺A狭窄主A肺A隔偏向干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，它可以分化成多种功能细胞。根据其发育阶段，干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞；根据其分化潜能的大小，干细胞可分为三种：①全能干细胞：它具有形成完整个体的分化潜能，可以无限制地增殖，能分化成成体的200多种细胞类型，从而可以形成任何组织和器官。胚胎干细胞属于此类。②多能干细胞：它具有分化成多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如间充质干细胞。③定向干细胞：只能向一种或密切相关的细胞类型分化，如造血干细胞和神经干细胞等。间充质干细胞的研究进展（一）干细胞的概念胚胎干细胞系建立于1981年。英国剑桥大学的Evans和Kaufman，美国加州大学的Martin分别成功地分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞。此后，一系列其它动物的胚胎干细胞相继分离和建系，如金黄地鼠、大鼠、猪、牛、水貂和兔等。（二）胚胎干细胞胚胎干细胞：是已知的分化潜能最广的一类干细胞，可以从早期胚胎中分离得到。胚胎干细胞系的建立1981年小鼠的ES建立1989年人的ES建立人胚胎干细胞的建系开始于1989年。Pre于1989年成功地从人畸胎瘤中分离出胚胎干细胞，初步证明人胚胎干细胞系建立的可能性。此后，Thomson、Gearhart和Shmblott于1998年分别报道他们从体外受精的早期胚胎中成功地建立了人胚胎干细胞株。2000年，澳大利亚的Reubinoff和新加坡的体外受精专家合作，又成功地从人胚泡中建立了两株未分化的人胚胎干细胞，并在体外分化实验中成功地得到了神经干细胞。（三）骨髓间充质干细胞大部分呈梭形，少量呈圆形或不规则形宽大而扁薄，细长梭形的细胞减少细胞骨架细胞呈集落生长向脂肪细胞和骨细胞的分化BRelativefluorescenceintensity0.0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0Parallel-culturedvoidvectortransfectedhIGF-1transfected*#OCT-4CYP51SM22Nestin*#*#*#转染IGF-1细胞的分化潜能和分化的方向谢谢！