第2節　腹部器官組織發生

人胚第3～4周時，隨著圓柱狀胚體的形成，卵黃囊頂部的內胚層被包卷入胚體內，形成原始消化管，其頭段稱前腸，尾段稱后腸，與卵黃囊相連的中段稱中腸。前腸主要分化為咽、食管、胃、十二指腸的上段、肝、膽、胰以及喉以下的呼吸系統；中腸將分化為從十二指腸中段至橫結腸右2/3部的腸管；后腸主要分化為從橫結腸左1/3部至肛管上段的腸管。這些器官中的黏膜上皮、腺上皮和肺泡上皮均來自內胚層，結締組織、肌組織、血管內皮和外表而的間皮均來自中胚層。

一、原始咽的發生及咽囊的演變

原始咽為消化管頭端的膨大部，起自口咽膜，止于喉氣管憩室起始部（見后述）；呈左右寬、腹背窄、頭端寬、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與外界相通。原始咽側壁有5對膨向外側的囊狀突起，稱咽囊，分別與外側的鰓溝相對。隨著胚胎的發育，咽囊演化出一些重要的器官。

第1對咽囊：伸長演化為咽鼓管，末端膨大演化為中耳鼓室，第1鰓膜分化為鼓膜，第1鰓溝形成外耳道。

第2對咽囊：演化為腭扁桃體，其內胚層細胞分化為扁桃體的表面上皮；上皮下的間充質分化為網狀組織。淋巴細胞遷移到此處，并大量增殖。

第3對咽囊：背側份細胞增生，下移至甲狀腺原基背側，分化為下一對甲狀旁腺。腹側份細胞增生，形成左、右兩條細胞索，向胚體尾側延伸，在未來的胸骨柄后方，左、右細胞索匯攏，形成胸腺原基，細胞索根部退化而與咽脫離。胸腺原基的內胚層細胞分化為胸腺上皮細胞，由造血器官遷來的淋巴性造血干細胞增殖、分化為胸腺細胞。

第4對咽囊：細胞增生并遷移至甲狀腺背側上方，分化為主細胞，形成上一對甲狀旁腺。

第5對咽囊：形成一細胞團，稱后鰓體（ultimobranchial body），后鰓體的部分細胞遷入甲狀腺內，分化為濾泡旁細胞。也有學者認為，濾泡旁細胞來源于神經嵴細胞。

原始咽的其余部分形成咽，尾端與食管相通。

二、甲狀腺的發生

第4周初，在原始咽底壁正中線處（相當于第1對咽囊平面），內胚層細胞增生，向間充質內下陷形成一盲管，稱甲狀舌管（thyroglossal duct），即甲狀腺原基。其沿頸部正中向尾端方向生長、延伸，末端向兩側膨入，形成甲狀腺的側葉。第7周時，甲狀腺舌管的上段退化、消失，僅在起始處殘留一淺凹，稱舌盲孔。第11周時，甲狀腺濾泡出現，內含膠質，不久即開始分泌甲狀腺素。甲狀腺素對于促進胎兒骨骼和中樞神經系統的發育有重要作用。

三、食管和胃的發生

原始咽尾側的一段原始消化管起初很短，后隨頸和胸部器官的發育而延長成為食管。其表面上皮由單層增生為復層，使管腔極為狹窄甚至一度閉鎖。至第8周，過度增生的上皮細胞凋亡、退化，食管腔重新出現。

第4～5周時，位于食管尾側的前腸形成一梭形膨大，為胃的原基，胃的背側緣生長較快，形成胃大彎；腹側緣生長緩慢，形成胃小彎。胃大彎的頭端膨起，形成胃底。胃背系膜發育為突向左側的網膜囊，使胃大彎由背側轉向左側，胃小彎由腹側轉向右側。這樣，胃沿胚體縱軸順時針旋轉90°，并由原來的垂直方位變成由左上向右下的斜行方位。

四、腸的發生

腸是由胃以下的原始消化管分化而成。腸最初為一條直骨，以背系膜連于腹后壁，由于腸的生長速度快，致使腸管向腹部彎曲而形成U形中腸袢（midgut loop），其頂端連于卵黃蒂。腸系膜上動脈行于腸袢系膜的中軸部位。中腸袢以卵黃蒂為界，分為頭支和尾支，尾支近卵黃蒂處形成突起，稱盲腸突（cecal bud），為小腸和大腸的分界線，是盲腸和闌尾的原基。

第6周，腸袢生長迅速，由于肝、腎的發育，腹腔容積相對較小，致使腸袢突入臍帶內的胚外體腔，即臍腔，形成生理性臍疝。腸袢在臍腔中生長的同時，以腸系膜上動脈為軸作逆時針90°旋轉，使腸袢由矢狀位轉為水平位，頭支從上方轉到右側，尾支從下方轉到左側。第10周，由于腹腔容積增大，腸袢陸續從臍腔返回腹腔，臍腔閉鎖。在腸袢退回腹腔的過程中，頭支在先，尾支繼后，繼續作逆時針旋轉180°。頭支的頭端轉至左側，頭支演化為空腸和回腸的大部分，占據了腹腔的中部；尾支的頭端轉向右側。尾支主要演化為結腸，位居腹腔周邊。盲腸突最初位于肝下，后降至右髂窩，升結腸隨之形成。盲腸突的近段發育為盲腸，遠段形成闌尾。降結腸尾段移向中線，形成乙狀結腸。

第6周以后，卵黃蒂退化閉鎖，脫離腸袢，最終消失。

五、直腸的發生與泄殖腔的分隔

后腸末段的膨大部分為泄殖腔，其腹側與尿囊相連，腹側尾端以泄殖腔膜封閉。第6～7周時，尿囊與后腸之間的間充質增生，形成尿直腸隔。它向尾端生長，形成一鐮狀隔膜突入泄殖腔內，最后與泄殖膠膜融合，將泄殖腔分隔為腹側的尿生殖竇與背側的原始直腸。尿生殖竇將參與泌尿生殖管道的形成。原始直腸分化為直腸和肛管上段。泄殖腔膜也被分為腹側的尿生殖竇膜和背側的肛膜，肛膜的外方為外胚層向內凹陷形成的肛凹，第8周末，肛膜破裂，肛管相通。肛管的上段上皮來源于內胚層，下段上皮來源于外胚層，兩者之間以齒狀線分界。

六、肝和膽的發生

第4周時，前腸末端腹側壁的細胞增生，形成一向外突出的囊狀肝憩室，為肝和膽的原基。肝憩室生長迅速并伸入到原始橫膈內。憩室末端膨大，分為頭、尾兩支。頭支形成肝的原基，尾支形成膽囊及膽道的原基，頭支很快形成樹枝狀分支，其近端分化為肝管及小葉間膽管，末端分支旺盛，形成肝細胞索，肝索上下疊加形成肝板。肝板互相連接成網，網間隙形成肝血竇。肝板與肝血竇圍繞中央靜脈，共同形成肝小葉。第2個月，肝細胞之間形成膽小管；第3個月開始合成膽汁。

胚胎肝的功能十分活躍，第6周時，造血干細胞從卵黃囊壁遷入肝，在肝血竇內外形成大量原始血細胞集落，并產生成熟血細胞，以紅細胞為主，也有少量粒細胞和巨核細胞。肝臟造血功能在第6個月之后逐漸降低，至出生時基本停止。目前已可分離胎肝的造血干細胞，并用于某些血液病的治療。胎肝早期就開始合成，并分泌多種血漿蛋白和甲胎蛋白（AFP）。第5～6個月，幾乎所有肝細胞都能合成AFP。此后，肝臟AFP合成功能逐漸減弱，出生后不久即停止。

肝憩室尾支的近端伸長，形成膽囊管；遠端擴大，形成膽囊。肝憩室的基部發育為膽總管，并與胰腺導管合并開口于十二指腸。

七、胰腺的發生

第4周末，前腸末端腹側近肝憩室的尾緣，內胚層細胞增生，向外突出形成腹胰芽，其對側細胞也增生形成背胰芽，它們將分別形成腹胰和背胰。由于胃、十二指腸的旋轉和腸壁的不均等生長，致使腹胰轉向右側，背胰轉向左側，進而腹胰轉至背胰的下方并與之融合，形成單一的胰腺。在發育過程中，胰芽反復分支，形成各級導管及其末端的腺泡，一些上皮細胞游離進入間充質，分化為胰島，第5個月開始行使內分泌功能。

八、主要畸形

1.甲狀舌管囊腫

甲狀舌管在發育過程中未閉鎖，局部殘留小的腔隙，或全部殘留成為細長的管道，當上皮細胞分化為黏液性細胞，黏液聚積便形成囊腫，位于舌與甲狀腺之間。囊腫過于脹大時可發生穿孔，開口于皮膚或舌盲孔處，成為甲狀舌管瘺。

2.消化管狹窄或閉鎖

主要見于食管和十二指腸。在其發生過程中，曾一度出現上皮細胞過度增生而使管腔狹窄或閉鎖。后來過度增生的細胞凋亡，上皮變薄，管腔恢復正常。如后一過程沒有發生，則引起消化管狹窄或閉鎖。

3.先天性臍疝

由臍腔未閉鎖導致。臍帶根部殘留一孔與腹腔相通。當腹內壓增高時，腸管可從臍部膨出。

4.麥克爾憩室

又稱回腸憩室，是由卵黃蒂近端未退化所致，表現為回腸壁上距回盲部40～50cm處囊狀突起，其頂端可有纖維索與臍相連。

5.臍糞瘺

又稱臍瘺，是由卵黃蒂未退化，在臍和腸之間殘留一瘺管所致。腹內壓增高時，糞便可通過瘺管從臍部溢出。

6.先天性巨結腸

多見于乙狀結腸。因神經嵴細胞未遷移至該段腸壁內，使腸壁內副交感神經節細胞缺如，導致該段結腸處于不能蠕動的麻痹狀態，糞便淤積其內，久之造成腸壁極度擴張，成為巨結腸。

7.不通肛

又稱肛門閉鎖，是由肛膜未破或肛凹未能與直腸末端相通所引起，并常因尿直腸隔發育不全而伴有直腸尿道瘺。

8.腸袢轉位異常

是由腸袢在發育過程中反向轉位所致，可表現為左位闌尾和肝、右位胃和乙狀結腸等，并可影響胸腔器官，形成右位心。這類異常又統稱內臟反位。

九、器官非對稱性發育的分子機制

機體的內臟為什么沒有像外表一樣呈現對稱性的美呢？內臟器官的非對稱性發育問題困惑了學者們數百年，近年正被逐漸解開。

早在1959年，發現了一種內臟反位的基因突變小鼠，突變位點在12號染色體。此同種小鼠交配產生的后代，內臟正位和反位各占一半，說明該基因的表達產物決定了內臟按正常方位發育，該墓因表達缺陷，則內臟隨機向正常和反位發育。但直到1990年，才確定該基因原來是動力蛋白基因。動力蛋白為一種ATP酶，通過水解ATP釋放能量，特異性地使微管之間產生滑動，導致纖毛運動。這一研究結果解釋了Kartagener綜合征，患者可表現為內臟反位，以及由于纖毛和精子鞭毛不能運動而引起的慢性呼吸道炎癥和男性不育。

對正常鼠胚的觀察揭示，動力蛋白基因最早表達于原結的細胞。原結外側部的細胞各有一根纖毛，其向左側擺動，導致在原結表面的液體從右向左流過。人們認為，這會引起胚胎細胞中形態發生子從右向左的非對稱性表達，從而產生一個梯度，最終導致內臟非對稱性發育。后來，人們陸續發現了多種參與這一發育過程的形態發生子，如驅動蛋白、結蛋白、活性素等，它們作用的詳細機制仍在研究中。

（王寶貴）