人胚第3周开始,在卵黄囊、体蒂和绒毛膜的胚外中胚层中先后建立卵黄血管和脐血管,称为胚外血管 extraembryonic vessel。然后,在胚体内部形成许多血管,称为胚内血管 intraem-bryonic vessel。胚内血管的发生与原始心管的形成是同时进行的。原始心管、胚内血管和胚外血管相互沟通形成原始心血管系统 primitive cardiovascular system。 在胚胎发育过程中,胚体对于营养物质和氧的需求很高。早期人胚胎依赖胚外体腔内的液体供给营养,并通过绒毛膜与母体子宫的血液之间以扩散方式进行物质交换。随着三胚层的形成,胚体对营养物质和氧的需求增高,此时,胚体需要建立自身的血液循环以供给胚胎发育所需要的营养物质和氧。人胚发育至第3周,已初步建立了原始心血管系统,胚胎与母体之间的血液循环开始运转。由此可见,心血管系统是胚体内最早发生并执行其功能活动的系统。 心脏是推动血液在血管内流动的动力泵,是人体的重要器官。心脏的发生和发育很容易受到内部基因表达或外部环境因素的影响而出现异常。因此,明确心脏的发生、发育及其机制,对于预防和治疗先天性心脏病具有重要意义。
胚外血管的形成
血管的发生首先是从胚外间充质开始的。胚外的成血管组织由3个区域的胚外中胚层分化形成,即卵黄囊的脏壁中胚层以及体蒂和绒毛膜的体壁中胚层。人胚第3周初,在三胚层形成的同时,卵黄囊和体蒂基部(胚盘尾侧)的胚外中胚层细胞聚集形成许多球团状的细胞群,称为血岛 blood island。血岛是胚胎血管发生和造血干细胞的原基。血岛边缘的细胞变扁,分化为血管内皮细胞,并相互连接形成内皮管即原始血管。血岛的中央部分出现腔隙,细胞游离和变圆,分化成原始血细胞 primitive blood cell,即造血干细胞 hematopoi-etic stem cell。相邻的含血腔隙逐渐合并形成连续的小血管网。在体蒂的绒毛膜端靠近胚泡腔侧,早期胚外中胚层内也发生成血管细胞索,并很快形成腔隙。这些腔隙合并成原始血管,衬以由间充质衍生的内皮。对于这些小血管内血细胞的来源尚未定论,一般认为来自血岛的造血干细胞。最初的血管在几个不同的部位形成,然后以出芽的方式向外生长,形成新的内皮管。相邻部位的内皮管连接,构成胚体外内皮管网。