神经管的形成和组织分化

出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《脊髓损伤》第44页（2257字）

一、神经根管的形成

神经轴的器官发生最主要的为外胚层单层细胞，先形成神经管，以后发展为脑及脊髓。器官发生包括：①神经管的闭合；②神经管的横行分节；③神经管壁的分层；④神经管的屈曲；⑤一些部分突出，如小脑、橄榄体等；⑥大、小脑沟、裂形成；⑦已形成部分继续增大。

神经器官发生最先在胎盘背侧矢状面出现原裂及原结，以后在中线出现原沟，两侧为神经褶。最初先在下颈部及上胸部相接触，以后向头、尾侧闭合，而使神经管与外胚层表面其余部分隔开。神经管头、尾侧最后闭合，形成前、后神经孔，从单一细胞层转为多层直至完全闭合。当神经管闭合时其周围众多的多能的前体细胞经过多次分裂而定向分化为成神经细胞或某一种成胶质细胞。也有些来自神经嵴。胎儿期后，脑室周围细胞失去产生新成神经细胞或成胶质细胞的能力，但某些神经胶质细胞如星形胶质细胞仍具有增殖能力，室间膜细胞为成熟型，只有很小增殖能力。

二、神经根管的形态分化

胚胎第4周末，神经管头段形成3个膨大，即脑泡(brain vesicle)，由前向后分别为前脑泡、中脑泡和菱脑泡。至第5周时，前脑泡的头端向两侧膨大，形成左右两个端脑(telencephalon)，以后演变为大脑两半球，而前脑泡的尾端则形成间脑。中脑泡变化不大，演变为中脑。菱脑泡演变为头侧的后脑(metencephalon)和尾侧的末脑(myelencephalon)，后脑演变为脑桥和小脑，末脑演变为延髓。神经管的后段较细，衍化为脊髓(图2－1)。

图2－1 脑泡及其演变(侧面观和冠状切面观)

神经管缺陷是由于神经管闭合不全所引起的一类先天畸形，主要表现是脑和脊髓的异常，并常伴有颅骨和脊柱的异常。

三、神经根的组织分化

神经管形成后，管壁的神经上皮细胞不断分裂增生成为假复层柱状上皮，部分细胞向外迁移，分别成为成神经细胞和成神经胶质细胞，在神经上皮外周构成一新细胞层，称为套层(mantle layer)。原来的神经上皮停止分化成为一层立方或矮柱状细胞，即室管膜层(ependymal layer)。套层的成神经细胞初为圆球形，后很快长出突起，伸至套层外周形成边缘层。套层中的成神经胶质细胞分化为星形胶质细胞和少突胶质细胞，并有部分细胞进入边缘层。

神经管壁上皮细胞增生不均匀，增生明显的是基板和翼板，端脑和间脑的套层大部分形成翼板，基板很小。端脑的套层的细胞大部分迁移到外表面，形成大脑皮质；少部分细胞在内部聚集形成神经核。中脑、后脑和末脑的套层细胞多聚集成细胞团或柱，成为不同神经核团。翼板中的神经核多为感觉中继核，基板中的神经核多为运动核(图2－2)。

图2－2 神经管上皮早期分化

成神经细胞属分裂后细胞，一般不再分裂增殖，起初为圆形，称无极成神经细胞(apolar neuroblast)，以后发生两个突起，成为双极成神经细胞(bipolar neuroblast)。双极成神经细胞朝向神经管腔一侧的突起退化消失，成为单极成神经细胞(unipolar neuroblast)；伸向边缘层的一个突起迅速增长，形成原始轴突。单极成神经细胞内侧端又形成若干短突起，成为原始树突，于是成为多极成神经细胞(multipolar neuroblast)。

在神经元的发生过程中，最初生成的神经细胞的数目远比以后存留的数目多，那些未能与靶细胞或靶组织建立连接的神经元都在一定时间死亡。这说明神经元的存活与其靶细胞或靶组织密切相关。近年来的研究发现，神经细胞的存活及其突起的发生主要受靶细胞和靶组织产生的神经营养因子的调控，如神经生长因子(NGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子(IGF)等。大量神经元的生理性死亡，与这些细胞不能获得靶细胞或靶组织释放的这类神经营养因子密切相关。

神经胶质细胞的发生晚于神经细胞。成神经胶质细胞首先分化为各类胶质细胞的前体细胞，即成星形胶质细胞(astroblast)和成少突胶质细胞(oligodendroblast)。然后，成星形胶质细胞分化为原浆性和纤维性星形胶质细胞，成少突胶质细胞分化为少突胶质细胞。最近有人在体外培养的研究中发现，两种星形胶质细胞分别由两种不同的前体细胞分化而来，少突胶质细胞与纤维性星形胶质细胞来自同一种前体细胞。也有人提出，少突胶质细胞并非来自神经上皮细胞，而是来自神经管周围的间充质。对于小胶质细胞的起源问题，至今尚有争议，有人认为这种胶质细胞来源于神经管周围的间充质细胞，更多人认为来源于血液中的单核细胞(图2－3)。神经胶质细胞始终保持分裂增殖能力。

图2－3 神经上皮细胞的分化