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25.5: 原肠胚形成
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25.5: 原肠胚形成

原肠胚形成了胚胎的三个主要组织:外胚层,中胚层和内胚层。这种发育过程依赖于一系列错综复杂的细胞运动,这些运动在人类中转变了平面的“双层椎间盘”。由两个细胞片组成三层结构。在得到的胚胎中,内胚层用作底层,并且在其上方直接堆叠的是中间中胚层,然后是最上层的外胚层。分别地,这些组织层将形成胃肠道,肌肉骨骼和神经系统的组分,以及其他衍生物。

种间原肠胚形成的比较

根据物种的不同,原肠胚形成有不同的方式。例如,早期的小鼠胚胎形状独特,表现为“漏斗”而不是扁平的圆盘。原肠胚形成一个圆锥形的胚胎,内胚层、外胚层和中间胚层夹在中间(类似于圣代圆锥体的层)。由于小鼠的这种独特的形态学特征,一些研究人员研究了其他模型,如兔子或鸡,这两种模型都发展为扁平结构,以深入了解人类的发展。

原始条纹和节点

鸟类和哺乳动物原肠胚形成的主要形态特征之一是原始条纹,一种出现在胚胎垂直中心的凹槽,细胞通过它迁移建立中胚层和内胚层。在条纹的顶端有另一个重要的结构,称为节点,它看起来像一个圆锥形的凹痕。细胞通过淋巴结迁移,不仅有助于头部的肌肉和结缔组织,而且形成一种叫做脊索(未来的脊髓)的短暂中胚层结构,在指导某些神经元的发育方面起着关键作用。此外,由于节点产生的信号,它还组织胚胎的发育。例如,来自节点的腱蛋白和少量蛋白有助于引导邻近的外胚层形成神经组织。事实上,如果小鼠节点被移除并移植到另一个小鼠胚胎中,它可以部分地产生第二神经轴,完成神经褶皱。

绘制细胞运动和命运

由于原肠胚形成依赖于复杂的细胞运动来产生三个组织层,研究人员还通过给模型生物体的细胞注射染料,然后培养胚胎来跟踪这种迁移。与时间推移显微镜相结合,这些技术揭示了在鸡体内,外胚层细胞通过扫掠圆周运动扫掠到原始条纹中,在兔子体内也显示出类似的迁移模式。这些技术也被扩展到不仅观察细胞在原肠胚形成过程中如何移动,而且跟踪标记细胞将继续形成的组织类型,生成早期胚胎的详细“命运图”。


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