神经系统和眼耳的发生

组织学与胚胎学神经系统和眼、耳的发生DevelopmentofNervousSystem,EyesandEars主编：邹仲之神经外胚层演化为神经系统•神经管→脑、脊髓、神经垂体、松果体、视网膜等•神经嵴→神经节、周围神经、肾上腺髓质等早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳神经管神经上皮（假复层柱状上皮）细胞增殖形成三层：•室管膜层－单层立方或低柱状细胞•套层－成神经细胞和成神经胶质细胞•边缘层－成神经细胞的突起和少量胶质细胞图1、2早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•成神经细胞（neuroblast）不再分裂，形态演变：无极成神经细胞→双极成神经细胞→单极成神经细胞→多极成神经细胞神经细胞的存活和突起形成受靶细胞产生的神经营养因子调控，有大量神经细胞凋亡图3早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•成神经胶质细胞（glioblast）保持增殖分化能力成星形胶质细胞→星形胶质细胞成少突胶质细胞→少突胶质细胞小胶质细胞来源于血液单核细胞或神经外胚层早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•神经管尾段分化为脊髓套层→脊髓灰质，边缘层→白质管腔→中央管•套层细胞增生腹侧部增厚→左右基板→灰质前角（成神经细胞→躯体运动神经元）背侧部增厚→左右翼板→灰质后角（成神经细胞→中间神经元）细胞聚集于基板和翼板之间→侧角（成神经细胞→内脏传出神经元）图4早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•第3个月前，脊髓与脊柱等长，所有脊神经的发出处与相对应的椎间孔处于同一平面•第3个月后，由于脊柱快速增长，脊柱超越脊髓，脊髓的位置上移•至出生前，脊髓下端与第3腰椎平齐，以终丝与尾骨相连•脊髓颈段以下的脊神经根斜行，穿过相应的椎间孔。腰、骶和尾段的脊神经根在椎管内垂直下行，与终丝共同组成马尾图5早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳神经管头段发育为脑1.脑外形和内部结构的发育•神经管头段→三个脑泡前脑泡:头段→左右端脑→大脑半球尾段→间脑中脑泡→中脑菱脑泡:头段→后脑→脑桥和小脑尾段→末脑→延髓图6早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•神经管管腔→脑室前脑泡:左右端脑→左右侧脑室间脑→第三脑室中脑泡→中脑水管菱脑泡:第四脑室•管壁的演变于大脑,套层细胞迁移至外表面,形成皮质,边缘层形成内侧的白质；于中脑、后脑和末脑，神经细胞聚集形成神经核早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳2.大脑皮质的组织发生•依次出现：古皮质－海马、齿状回旧皮质－梨状皮质新皮质－面积最大，出生时已形成6层结构•第8周，突触开始出现；其形成过程包括：轴突生长的终止、树突的发育、突触部位的选择图7-8早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳3.小脑皮质的组织发生•后脑翼板背侧左右菱唇在中线融合，形成小脑板（小脑原基）→外侧部膨大形成小脑半球；中部变细形成小脑蚓•神经上皮细胞增殖迁至小脑板外表面，形成外颗粒层，此层细胞仍然保持分裂能力，在小脑表面形成一个细胞增殖区，形成皱褶状小脑叶片图9早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•套层外层成神经细胞→普肯耶细胞层；内层细胞则聚集成团→神经核•外颗粒层部分细胞向内迁移至普肯耶细胞层深面→颗粒层原外颗粒层细胞层→分子层早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳1.神经节的发生•脑、脊神经节属于感觉神经节神经嵴细胞→成神经细胞→感觉神经元卫星细胞•部分神经嵴细胞迁移至主动脉外侧，形成交感神经节•部分神经嵴细胞迁入肾上腺皮质（脏壁中胚层形成）→嗜铬细胞、交感神经节细胞图10早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳2.周围神经的发生•感觉神经纤维脑、脊神经节细胞的树突神经嵴细胞→施万细胞•运动神经纤维运动神经元的轴突（来自脑干、脊髓灰质前角）＋施万细胞早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳由拉特克囊与神经垂体芽结合形成•口凹顶外胚层凹陷、与口腔壁脱离→拉特克囊（Rathkepouch）→前壁增厚形成远侧部，后壁形成中间部（腺上皮）•间脑底部神经外胚层向腹侧延伸→神经垂体芽→远端膨大形成神经部，起始段形成漏斗柄（神经组织）图11早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•前脑膨出左右一对视泡（opticvesicle），其远端膨大、内陷形成视杯；近端变细形成视柄•外胚层在视泡的诱导下增厚，形成晶状体板；晶状体板内陷入视杯，形成晶状体泡图12-13早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳1.视网膜的发生视杯外层→视网膜色素上皮层内层增厚→视细胞层、双极细胞层和节细胞层视泡腔→消失2.视神经的发生节细胞轴突向视柄内聚集，视柄细胞演变为胶质细胞，与节细胞轴突混杂在一起，演变为视神经早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳3.晶状体的发生•晶状体泡的前壁细胞→晶状体上皮后壁细胞→高柱状，向前壁方向伸长，形成初级晶状体纤维泡腔→缩小、消失•赤道部细胞不断增生、变长、形成次级晶状体纤维;初级晶状体纤维胞核消失，形成晶状体核;新的晶状体纤维逐层添加到晶状体核周围，晶状体核及晶状体逐渐增大图14早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳4.角膜、虹膜和眼房的发生•晶状体泡前方的外胚层→角膜上皮，上皮后的间充质→角膜其余各层•视杯口的间充质→虹膜基质，其周边部厚，中央部薄，为瞳孔膜。视杯的前缘部分→虹膜上皮•在晶状体泡与角膜上皮之间充填的间充质内出现腔隙，即前房。虹膜与睫状体形成后，二者与晶状体之间形成后房。出生前瞳孔膜被吸收，前、后房相通图15早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳5.血管膜和巩膜的发生•视杯周围的间充质分为内、外两层•外层分化为巩膜•内层富含血管和色素细胞,分化成血管膜，其大部分贴在视网膜外面，为脉络膜;小部分贴在视网膜盲部（即视杯口边缘部）外面，分化为虹膜基质和睫状体的主体早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳5.眼睑的发生•眼球前方与角膜上皮毗邻的外胚层形成上、下皱褶，分别发育为上、下眼睑•眼睑内表面的外胚层→复层柱状的结膜上皮，与角膜上皮相延续•眼睑外表面的外胚层→表皮;皱褶内的间充质→眼睑其它结构•第10周，上、下眼睑的边缘互相融合，至第7、8月重新张开早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳1.内耳的发生•菱脑两侧的外胚层→听板,内陷→听窝,闭合→听泡（oticvesicle)•听泡向背腹方向延伸增大背侧→前庭囊→三个膜半规管和椭圆囊的上皮腹侧→耳蜗囊→球囊和耳蜗管的上皮听泡及其周围的间充质→膜迷路•膜迷路周围的间充质→软骨性囊软骨性囊骨化→骨迷路图16-17早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳2.中耳的发生第1咽囊远侧盲端膨大演化为鼓室，近侧段形成咽鼓管鼓室上方的间充质演化为3块听小骨3.外耳的发生第1鳃沟向内深陷，形成外耳道第1鳃沟周围的间充质增生，形成6个结节状隆起，称耳丘。耳丘围绕外耳道口，演变成耳廓图18、19早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳1.神经系统的畸形•神经管缺陷①前神经孔未闭→无脑畸形，常伴颅顶骨发育不全（露脑）②后神经孔未闭→脊髓裂，常伴脊柱裂早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳图20无脑畸形伴脊髓脊柱裂③颅骨发育不全→脑膜膨出、脑膜脑膨出、积水性脑膜脑膨出早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳图21A脑膜膨出B脑膜脑膨出C积水性脑膜脑膨出早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳图22左：脑膜脑膨出右：脊膜脊髓膨出•脑积水：因脑室系统发育异常导致，多见为中脑导水管和室间孔狭窄或闭锁，致使阻塞处以上的脑室内积存大量脑脊液；表现为脑颅扩大、颅骨和脑组织变薄，颅缝变宽早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳图23脑积水早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳2.眼的畸形•先天性无虹膜：无虹膜，瞳孔特别大；为遗传异常所致•瞳孔膜残留：因瞳孔膜未全部退化消失•先天性青光眼：房水排出障碍，眼内压增高；为遗传异常所致早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳•先天性白内障：晶状体透明度异常所致；因遗传或妊娠早期感染风疹病毒早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳图24先天性白内障3.耳的畸形•先天性耳聋：遗传性－内耳发育不全、耳蜗神经发育不良、听小骨发育缺陷、外耳道闭锁非遗传性－与药物中毒、感染等因素有关；内耳、耳蜗神经、听觉中枢发育不良伴有哑早期分化脊髓脑神经节和周围神经眼垂体畸形耳本章重点•神经管和神经嵴的一般演化•成神经细胞和成神经胶质细胞的概念•无脑畸形、脊髓裂、脑积水的成因•脑发生的一般过程（脑泡、脑室形成）•垂体、眼与耳发生的一般过程图1神经管图2神经上皮的早期分化图3神经上皮细胞的分化图4脊髓的形态发生图5脊髓发育与脊柱的关系图6脑泡的发生和演变图7脑各部的分化（间脑和端脑）第7周第10周图8脑各部的分化（中脑和末脑）中脑末脑图9小脑的发生图10神经节及肾上腺髓质的发生图11垂体的发生图12视杯与晶状体的发生图13视神经的发生图14晶状体纤维的发育图15眼球与眼睑的发生图16耳的发生图17听泡的发育图18外耳的发育图19耳廓的发生