胚胎学进展与系统发生
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斑马鱼胚胎发育过程中的器官发生与发育机理研究斑马鱼在生物研究中被广泛使用,因为它们在胚胎发育方面的相似性和人类十分接近。
采用斑马鱼模型进行研究,可以深入理解人类的生物发育过程,加深人们对人类器官发生和发育机理的认识。
斑马鱼胚胎发育的器官发生特点是,器官的发生是在胚胎发育的早期,器官的功能与定位在其后期形成。
这种发育方式被称为“后-前分化”。
这也是当今研究发育生物学关注的方向之一,因为这是生物发生和形态进化的本质。
此外,斑马鱼的整个发育过程非常短暂,仅有几天的时间,每天都会有可变化的痕迹留下等待科学家的研究。
斑马鱼的器官发生和发育机理研究主要集中在以下五个方面:1. 神经系统神经系统是斑马鱼的核心发育体系之一,包括脑和脊髓,和人类神经系统相似度非常高。
先前的研究表明,斑马鱼的神经系统发育过程中涉及到多种信号通路的调节,其中某些通过细胞外基质主导,而其他的则受DNA甲基化的影响。
这些信号在特定在位置上调控基因的表达和功能,以此来实现斑马鱼神经系统的由简到复杂的发育过程。
2. 循环系统循环系统是哺乳动物与鱼类之间器官结构上差异比较明显的部分之一。
然而,斑马鱼的心脏和心血管的结构与人类的也存在共性。
在这方面的研究中,我们发现斑马鱼的心脏发生和发育是在胚胎2天时完成的。
单细胞体积大和固定的胚胎样本为研究提供了更加便捷的实验条件。
此外,我们也发现在心血管发育过程中,时钟信号摆动与锌离子扮演了重要的角色。
3. 泌尿系统泌尿系统的研究不仅限于人类,因为其和植物之间存在一定的关联。
在斑马鱼中,胚胎在发生和发育的过程中,泌尿系统是在神经系统乃至唾液腺得到充分发育后才开始发育的。
泌尿系统的发生除了被外界温度、水环境、膳食等因素影响外,如同其他系统的发生一样,也受到胚胎遗传和环境问题的影响。
4. 眼部发育斑马鱼的眼部发育过程非常独特,也是研究者在眼部发育上比较关注的一个方向。
我们现有的研究结果表明,眼球的发生过程中受到复杂的信号通路的控制,其中最重要的信号通路之一是母婴信号通路。
人体胚胎学-总论人体胚胎学是一门研究人体从受精卵发育成胎儿的学科。
它是医学、生物学、生物医学工程等许多领域的重要学科。
在人类历史的不同时期,人体胚胎学的研究方式和研究内容都有所变化。
其研究方法主要依赖于显微镜技术以及现代分子生物学技术的进展。
人类发育是一个非常复杂的过程。
卵子和精子结合后,形成了受精卵。
受精卵随后开始分裂,逐渐形成越来越复杂的细胞结构,同时也出现了不同的细胞类型。
这些细胞类型在不断分化和细胞增殖的同时,逐渐形成了不同的器官系统,最终形成出完整的人体。
人体胚胎学的主要研究内容包括胚胎的形态学、生理学、分子生物学等方面的研究。
有时也包括先天性疾病和妊娠问题的研究。
在这些研究中,人胚胎学家通常使用显微镜技术,观察胚胎的微观结构和器官发育,并利用分子生物学方法,研究胚胎在发育过程中的基因表达和蛋白质合成等细胞分子过程。
人体胚胎学的研究对人类健康有着重要的影响。
通过了解胎儿发育和分娩过程,我们可以更好地了解胎儿特别是妊娠期胎儿的发育和生长的状况,并为婴儿出生前和出生后提供更好的医疗和保健服务。
此外,对于先天性畸形的研究,也可以在很大程度上帮助科学家对于这些疾病的治疗和预防提供更好的理论支持。
在体外受精技术的发展也是对胚胎学和人类健康做出的重大贡献。
例如,经过体外培养和筛选,单精子注射和胚胎移植技术成功地让很多不能够正常受孕的夫妻实现了生育愿望。
人体胚胎学的研究与探究也产生了一些伦理和道德上的问题。
例如,许多国家纠结于如何授权为了研究目的而使用人类胚胎。
近年,全球各地的科学家已经提出了一些多方面的措施来解决这些问题,保护人类的尊严和安全。
总之,人体胚胎学在现代医学和生物学领域中发挥着非常重要的作用,是了解人类发育和健康的重要研究领域。
我们期待未来有更多的研究能够给我们带来更好的疾病预防和治疗方法,以提高我们健康和幸福的生活水平。
人体胚胎学是一个非常重要的学科,它的研究范围涉及到了人体发育的所有阶段和方面,包括人类胚胎的形态、生理、感觉、运动、代谢、免疫、分子生物学、遗传学、发育毒理学等等。
胚胎形态发生机制与变态人类及其他多细胞生物的胚胎发生,都起始于单个细胞—受精卵,经历一系列复杂而有序的形态发生和变化过程。
对于胚胎形态发生的一般过程,我们已经了解,个体发生包括器官的发生和外形的变化都是重演种系发生(图7-1)。
图7-1由Carl Ernst von Baer(1791-1876)首先观察几种脊椎动物早期胚胎外形非常相似(图7-中第一行)。
Ernst Haeckel(1880)把这现象命名为Haeckel“生物发生定律”,即个体发生是重演种系发生进化的缩影(引自Müller WA. 1997)一、胚胎形态发生机制从细胞水平变化的观点,胚胎的形成是从全能细胞→多能细胞→专能细胞→终末细胞的发展过程,从一个受精卵发育成特定形态的一个多细胞个体。
从单个全能的受精卵产生各类型细胞的过程,称细胞分化。
已分化的细胞在形态和功能方面有一定的差异,并行使特定的功能,协同构成各种组织、器官和系统。
在组建过程中,细胞将代代相传,按照一定的时间和空间顺序构建世代相同的结构和模式。
但是胚胎形态发生的核心问题仍不十分清楚。
随着遗传学、胚胎学、分子生物学等学科的迅猛发展,人们已经认识到遗传信息、细胞间的信息传递和环境因素是胚体形成的根本原因。
遗传信息存在于细胞的基因组内,而所有细胞基因组信息是没有差别。
在胚胎发育过程中,不是个别基因的表达,而是各种基因在不同的时间、空间上表达、联系和配合,其中存在发育的遗传程序;这遗传程序是由调节基因控制的。
有关胚胎发育的遗传程序的研究是应用生命周期短的、且易操作的生物—果蝇进行实验。
已经发现的重要调节基因群有:母源基因,其表达产物在卵细胞质中有特定的分布模式,可选择性地激活受精卵的基因,从而决定胚胎的体轴;分节基因,负责奠定体轴分节发育的格局;同源异性基因,进一步决定各体节的演化为形态结构特征,例如头、胸、腹。
这些基因群在果蝇胚胎(受精卵→胚胎发育→孵化成幼虫→蛹化成蛹→变态→孵化→蝇)发育中构成了多层次的调控网络。
下篇胚胎学第20章胚胎学绪论一、胚胎学的内容和意义胚胎学(embryology)主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机制的科学,研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体关系、先天性畸形等。
人胚胎在母体子宫中的发育经历38周(约266天),可分为两个时期:①从受精卵形成到第8周末为胚期(embryonic peri-od)Q在此期,受精卵由单个细胞经过迅速而复杂的增殖分化,历经胚(embryo)的不同阶段,发育为各器官、系统与外形都初具雏形的胎儿(fetus)。
此时只有3cm 长,堪称“袖珍人”。
②从第9周至出生为胎期(fetal period)。
此期内胎儿逐渐长大,各器官、系统继续发育,多数器官出现不同程度的功能活动。
胚期质变剧烈,胎期量变显著。
因此,胚期是研究和学习的重点。
个体出生后,许多器官的结构和功能还远未发育完善,还要经历相当长时期的继续发育和生长方逆成熟,然后维持一段时期,继而衰老死亡。
出生后的这一过程可分为婴儿期、儿童期、少年期、青年期、成年期和老年期。
研究出生前和出生后生命全过程的科学则称为人体发育学(devel-opment of human )胚胎学包括以下分支学科。
1.描述胚胎学(descriptiveembryology)主要应用组织学和解剖学的方法(如光镜、电镜技术)观察胚胎发育的形态演变过程,包括外形的演变、从原始器官到永久性器官的演变、系统的形成、细胞的增殖、迁移和凋亡等,是胚胎学的基础内容。
2.比较胚胎学(comparativeembryology) 以比较不同种系动物(包括人类)的胚胎发育为研究内容,为探讨生物进化过程及其内在联系提供依据,并有助于更深刻地理解人胚的发育。
3.实验胚胎学(experimentalembryology)对胚胎或体外培养的胚胎组织给予化学或物理因素刺激,或施加显微手术,观察其对胚胎发育的影响,旨在研究胚胎发育的内在规律和机制。
生命科学中的胚胎发育研究作为生命科学的一个重要分支,胚胎学研究一直是学术界关注的热点话题之一。
胚胎发育是生物学研究中的基本问题,本文将探讨在过去的几十年中,胚胎发育研究取得的进展。
胚胎发育的四维图像生命科学的研究难度之一在于,生命本身是一个动态、复杂、多层次的系统。
胚胎学的挑战在于,研究者必须探究胚胎发育过程中复杂的分子事件和细胞相互作用。
在过去,胚胎学的研究主要是基于某些假设或观察到的现象。
但是,在现代生命科学领域,随着各种新型成像技术的发展,研究者们开始可以更好地了解胚胎在发育过程中发生的细微变化。
四维图像技术是生命科学领域中一项相对较新的技术,该技术可以使研究人员观察发生在活体胚胎中的分子和细胞事件。
研究者可以利用这些成像技术记录胚胎在整个发育过程中的变化,从而建立一个实时的胚胎发育过程的图像。
这种技术的出现,不仅提高了人们对胚胎发育过程的理解,还为人类疾病的治疗和预防提供了更加详细的线索。
例如,近年来研究人员利用四维图像技术结合人工智能,发现了某些遗传性的疾病可能会在胚胎发育过程中引发异常。
这项技术的发展将有望为人类疾病的早期预防和治疗提供更加精确和个体化的方法。
胚胎发育的正常构建更深入的了解发育过程不仅可以帮助我们预防和治疗疾病,还有助于我们了解胚胎发育的正常构建。
胚胎在不同的阶段,经历了一系列的发育过程,每个阶段都是基于先前的阶段发展而来的。
胚胎在发育过程中的前体细胞会不断分裂和分化,构成不同的体细胞类型,包括神经细胞、心肌细胞和肝细胞等。
发育过程中,细胞还会不断进行运动、定位和分解。
因此,研究人员必须通过研究细胞运动和细胞之间的相互作用来了解发育过程中的复杂性。
在过去几十年中,生物学家基于该领域的基本理论积累和新兴技术的不断发展,取得了可喜的进展。
例如,基因编辑技术的出现为显影胚胎发育中的基因所发挥的作用提供了新的手段和可能。
亚洲象鱼作为实验模型动物,给人类的胚胎发育研究提供了良好的参考样本。
胚胎学完整版胚胎学是生物学的一个重要分支,研究生物个体在胚胎阶段的发育过程。
胚胎学的内容十分丰富,包括胚胎发育的各个阶段、胚胎的结构和功能等方面。
本文将全面介绍胚胎学的相关知识,让读者对这一学科有一个清晰的认识。
1. 胚胎学简介胚胎学是研究生物个体从单细胞状态发育为多细胞状态的整个过程的学科。
它涉及到胚胎在受精卵阶段、原胚胎阶段、胚胎阶段以及胚胎在子宫中的发育过程。
胚胎学的研究对象主要是动物世界中的生物个体,但也包括植物胚胎学。
2. 胚胎发育的各个阶段胚胎发育的过程可以分为受精卵阶段、原胚胎阶段、胚胎阶段和胚胎在子宫中的发育过程。
在受精卵阶段,卵子和精子结合形成受精卵,受精卵经过多次细胞分裂形成原胚胎,随后原胚胎分化为各种胚层,形成胚胎。
胚胎在子宫中的发育过程则包括胚胎的着床、器官的形成、胎儿的发育等过程。
3. 胚胎的结构和功能胚胎的结构包括外胚层、中胚层和内胚层,这三个胚层共同构成了胚胎的结构。
外胚层主要形成皮肤和神经系统,中胚层主要形成骨骼和肌肉系统,内胚层主要形成内脏器官。
胚胎的功能包括营养吸收、氧气供给、废物排出等。
4. 胚胎学的应用胚胎学在医学领域有着广泛的应用,包括生殖医学、胚胎干细胞研究等。
在生殖医学中,胚胎学帮助人们解决生育障碍问题,提高生育成功率。
在胚胎干细胞研究中,胚胎学为科学家提供了研究材料,帮助他们探索细胞治疗、组织再生等领域。
5. 结语胚胎学是一个十分重要的学科,它研究了生物个体在胚胎阶段的发育过程,对于人类疾病的治疗、生殖医学的发展等方面都有着重要的意义。
希望通过本文的介绍,读者能够对胚胎学有一个更加清晰的了解,进一步探索这一学科的更多应用和发展前景。
胚
胎
学
进作展
与
系业统
发
生
**2010222***
临床全科*班
综述
先天性小耳畸形的致病因素与治疗
摘要:先天性小耳畸形简称小耳症,是常见的颜面部发育畸形之一,其发病率仅次于唇裂占第二位,朱军等对1988—1992年全国先天性无耳和小耳畸形进行抽样调查,发病率约为1.4/10000[1]。
其显著的临床特征表现为耳廓外形短小,有正常的轮廓,严重影响到患者的容貌和社会交往,若合并有听力方面的障碍,将影响患者后天的发育等等,因此关于小耳畸形病因及治疗方面的研究,近些年很多学者做了大量的工作,我对近些年在小耳畸形的致病因素及其治疗方面的研究做一个综述。
关键词:先天性小耳畸形;致病因素;治疗术式
先天性小耳畸形是指源于胚胎期第一、二鳃弓、第一咽、第一鳃裂和颞骨原的颅骨结构发育不良而表现出的一组天性畸形。
其特征性的表现是:耳廓发育不良,并常伴有外道闭锁,中耳及颌面部畸形。
该病可以单独发生,也可为综合征序列症状的重要表现。
1 致病因素
在人类,胚胎早期的腹侧面,左、右耳区域占据相当大的面积,其间只有很小的组织间隔,下颁骨和有关软组织也将由此衍生。
因此可能有多种致病因素在孕早期对耳、面、颌的发育产生了较大的影响,从而出现同时伴有多种不同程度面颌畸形的先天性小耳畸形。
1.1 生物因素
许多研究表明,孕早期感染致病性病毒易导致胎儿出生异常。
国内庄洪兴的研究认为小耳畸形发生可能与母亲孕早期病毒感染有关。
蒋文杰等于2002~2003年对212位先天患者进行了病因学调查,与对照组相比,患儿组母亲孕前及孕早期病毒性感染、免疫性疾病的患病率较高[2]。
2004年杜佳梅的研究也得到类似结论,这说明母亲孕早期病毒感染与小耳畸形的发生相关。
但具体到每一种疾病对小耳畸形发生的影响,至今尚未明确,有待于进一步研究。
另外,还有研究提示:糖尿病母亲易分娩先天性小耳畸形的患儿。
1.2 化学因素
与出生缺陷有关的化学因素主要包括:药物、地球化学环境元素类物质有机溶剂、农药、环境激素类物质及其他一些化学物质。
药物是造成出身缺陷不可忽略的因素,而孕期妇女患病机会较多,孕期用药也一直是人们所关注的热点,杜佳梅研究发现,孕早期使用激素类、磺胺类、抗病毒类药物以及庆大霉素、链霉素、四环素、白霉素等抗生紊可能是导致小耳畸形发生的危险因素[3]。
蒋文杰等的研究发现,约40%的患儿组母亲在孕前及孕1~3个月时曾因吸道感染、胃肠炎等服用中草药,较对照组明显增多,提示中草药可能与小耳畸形综合征的发生相关[2]。
但所服中药多为复方冲剂、丸剂,成分复杂,难以确定某一成分与小耳畸形的发生有关。
维甲酸类药物能调节上皮增殖.稳定细胞膜,具有抗感染、抗癌的作用,因对多种皮肤疾病,如痤疮等疗效显著而广泛应用于临床,但是此类药物对人及动物具有很强的致畸作用。
很多人对优生常识的认知程度较差,很少意识到妊娠最初几周的健康状况,如患有慢性疾病、接受药物治疗、接触有害物质、吸烟饮酒等不良生活方式对胚胎可能产生影响,没有采取相应的预防措施有关。
1.3 遗传因素
近年来不断涌现出许多新的研究成果,以期探明小耳畸形的发生原因,为预防和治疗打下基础。
Rowe等首次建立了研究小耳畸形的动物模型,并应用位杂交技术发现双链RNA
结合蛋白P53相关细胞蛋白睾丸来源基因(pact基因)与耳发育相关,其基因缺失和蛋达异常可导致小耳畸形发生。
su等的研究证实TreaCollins综合征1(TCOFl)的基因(3469 ACTCT)外显子缺失5bp使终止密码子在成熟前出现,从而导致小耳畸形的发生。
Tekin等通过家系研究发现,成纤维细胞生长因子3基因纯合子的突变与小耳畸形发生相关,并通过进一步的研究发现了两个突变位点,即P.Leu6Pro突变pIle85MetfsXl5突变[4]。
然而另外一些科学家通过对基因的研究,并未发现引起蛋白质改变的错义突变。
因此有关小耳畸形综合征是够与遗传因素因素有关尚有争议,需进一步研究。
先天性小耳畸形可能是多重原因造成的,某些基因使得人类个体易于发生出生缺陷,但是同时一个或多个环境因素对于这种缺陷的产生又是必需。
2 耳再造的手术方式
虽然先天性小耳畸形的致病因素未能完全研究清楚,但是这个病对于患者的影响是巨大的,因而不得不治疗。
目前小耳畸形只能通过手术治疗,需进行耳廓部分或全耳再造。
手术时机要从生理和心理两方面考虑。
首先,孩子的缺陷是父母的心理负担,孩子上学后会引起同伴们嘲笑,容易影响儿童正常心理发育,因此从心理上考虑,手术越早越好,至少应在学龄前。
生理上,3岁儿童的耳廓已达成人的85%,10岁以后耳廓几乎停止生长。
一般认为6岁左右手术较为合适。
2.1 对于1度先天性小耳畸形的治疗
对于1度先天性小耳畸形(贝状耳)的耳再造,目前治疗方面术式较多,且各有利弊。
李学川等通过对几种术式(软骨管成形钢丝悬吊术、耳廓复合组织游离移植术和组织扩器结合自体肋软骨移植外耳再造术)对1度先天性小耳畸形的患者随访跟踪研究发现,几种术式均可获得满意的临床效果,且随访结果显示几种术式之间不具备明显的差异性。
2.2 对于2、3度的先天性小耳畸形的治疗
2.2.1 经典二期法术式治疗对于2、3 度的先天性小耳畸形,通过手术方式治疗是不可避免的,目前采用的术式较多,但大多是在Nnagata的术式上的改良。
经典的做法一般分两期,间隔6个月左右,包括第一期取肋软骨,将肋软骨被雕刻成耳软骨支架,使其与健侧外耳有相似的大小、形状及轮廓。
然后将雕好的支架置入耳部乳突区域皮下,经过6个月的时间,耳部的轮廓和细微结构显现。
第二期将耳廓立起,耳后支架包裹以颞浅筋膜或耳后筋膜,耳后植皮关闭创面,形成颅耳沟。
经过两期的手术,基本形成了一个三维立体结构逼真的外耳廓[5],但是耳后仍需要掀起耳后筋膜瓣并植皮,这样不可避免地存在耳后植皮区疤痕,耳轮缘较为臃肿,同时耳后筋膜掀起可能伤及枕后神经等缺点。
2.2.2 皮肤扩张器结合自体肋软骨耳支架术式治疗由于经典二期方法耳支架覆盖皮瓣
较厚,使得耳廓的细微结构不清晰,因此出现了一种自体肋软骨支架结合皮肤软组织扩张的技术,过程包括:一期扩张器埋置于患侧乳突区皮下,耳垂转位,扩张器的选取通常按照健侧耳廓的大小选取适当规格的肾形扩张器;二期再将扩张器取出,同时取同侧肋软骨,将其雕刻成耳软骨支架并置入固定于正常位置;三期手术包括耳屏、耳甲成形术,同时再做一些细微结构的修整,使其更精细逼真[6]。
应用扩张器的优点在于其可以获得薄的、血运丰富的、足够量的皮肤来包裹耳软骨支架,再造耳轮廓清晰,凹凸分明,精细结构明显。
根据扩张皮肤的量又可以将扩张法分为全扩张和半扩张[7] [8],两种方法各有利弊,因根据实际情况选择使用。
综上所述,小耳畸形的致病因素尚未有清晰的结果,但上述的因素极有可能导致小耳畸形,因此,在生活中应尽量避免。
另外,耳再造术作为颜面部畸形修复术中要求严谨、精
细的操作。
常见的术式包括二期法、全扩张半扩张法,其各种术式的各有利弊,术式选择需要根据患者的局部条件来因地制宜。
但是随着材料技术及组织工程技术的发展,相信在不久的将来,一定会有更多更安全的技术应用到耳廓再造的技术上面来,给那些饱受畸形痛苦的患者带来福音。
参考文献
[1]朱军,王艳萍,梁娟,等.1988—1992年全国先天性无耳和小耳畸形发病率的抽样调查.中华耳鼻喉科杂志,2000,35(1)
[2]蒋文杰,裴开颜,李文军,等.小耳畸形综合征病因的初步调查.生殖医学杂志,2004,13
[3]杜佳梅,郭万厚,韩娟,等.先天性小耳畸形危险因素的病例对照研究.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2006,41(2)
[4]Su PH;Chen JY;Chen SJ Treacher Collins syndrome with a de Novo 5-bp deletion in the TCOF1 gene,2006,105(06):518-521
[5]王美永,王彪,郑厚兵,等援二期法耳廓再造术治疗耳垂型小耳畸形的临床疗效[J]
援中国修复重建外科杂志,2011,25 (12):1473~1476
[6] PAN B,JIANG H,GUO D,et al. A 2-stage ear reconstruction using tissue expanderand autogenous costal cartilage[J].J Plast Reconstr Aesthet
Surg,2008,64(11):1448-1453
[7]章庆国皮肤扩张法耳廓再造术[J]中国医学文摘耳鼻喉科学,2012,27(1):11—13
[8]代金荣,常秀芬,蒋文杰扩张法耳再造治疗先天性小耳畸形.中国美容医学,2011, 9(9):1330-1332。