Development of Urogenital System 第25章 泌尿系统和生殖系统发生 Development of Urogenital System

人胚发育第3周末 1. 生肾节的形成： 2. 生肾索的形成： 泌尿系统与生殖系统的结构与功能不同，但两个系统共同起源于间介中胚层（intermediate mesoderm） 人胚发育第3周末 1. 生肾节的形成： 胚颈部的间介中胚层 分节状，称为生肾节（nephrotome）。 其余不分节，随着胚体侧褶的形成，向腹侧移动，并与体节分离。 2. 生肾索的形成： 体节局部的间充质组织增生，在其外侧形成两条纵行的索状结构，称为生肾索（nephrogenic cord）。

人胚发育第4周末 3. 尿生殖嵴的形成 由于生肾索体积不断增大，从胚体后壁突向体腔（coelom），在背主动脉两侧形成一对纵行隆起，称为尿生殖嵴（urogenital ridge）。 尿生殖嵴是发生肾、生殖腺及生殖管道的原基（primordium）。

4. 尿生殖嵴的分化 尿生殖嵴中部出现一条纵沟，将其分为： 外侧： 中肾嵴（mesonephric ridge） 将发育分化为泌尿系统。 内侧： 生殖腺嵴（gonadial ridge） 将发育分化为生殖系统。

一、泌尿系统发生 二、生殖系统发生

Development of Urinary System 一、泌尿系统发生 Development of Urinary System （一）肾和输尿管的发生 （二）膀胱和尿道的发生 （三）泌尿系统常见先天畸形

（一）肾和输尿管的发生 人胚胎发生过程中，先后出现 3 套排泄器官，即前肾，中肾和后肾。后肾形成了人的永久肾。

1. 前肾（pronephros）的发生 人胚发育第4周初，在第7～14对体节外侧的生肾节处先后发生7～8对前肾小管（pronephric tubule）。 前肾小管 一端通向胚内体腔（intraembryonic coelom）。 另一端弯向尾侧，与邻近的前肾小管相连通，形成一条纵行的管道，称为前肾管（pronephric duct）。 前肾小管在发生过程中不同步，即尾端的一对新生前肾小管出现时，头端的前肾小管已经开始退化。 人胚发育第4周末，最后发生的前肾小管也退化，但前肾管的大部分保留，并向胚体尾端延伸，成为中肾管。 人胚前肾存在的时间很短，无功能意义。

（1）中肾小管（mesonephric tubule）的发生 2. 中肾（mesonephros）的发生 （1）中肾小管（mesonephric tubule）的发生 人胚发育第4周末，前肾小管尚未完全消失时，中肾小管在其后 已开始发生。 由第14对体节外侧的生肾索单层立方上皮构成。 向胚体尾端的发展增多，在每对体节相对应的部位发生2～3对。 总数可达80对左右。

（2）中肾小管的形态及分化 （3）中肾管的形成 呈“S”形弯曲。 内侧端：膨大、凹陷，形成肾小囊，或称为Bowman氏囊，囊内有从背主动脉分支而来的毛细血管球，即肾小球，两者共同构成肾小体。 外侧端：与向尾侧延伸的前肾管相吻合。 （3）中肾管的形成 当中肾小管通入前肾管时，前肾小管已经大部分退化，这时前肾管改称为中肾管（mesonephric duct）或称为吴夫氏管（Wolffian duct）。 中肾管向胚体尾端继续延伸、直至通入泄殖腔。

（4）中肾小管的演变 人胚发育至第 8 周 人胚发育至第 9 周 头端的中肾小管→ → →退化。 中肾管 尾端的中肾小管→ → →继续发生。 中肾小管大部分都退化，仅留中肾管及尾端的中肾小管。 未退化的中肾小管： 在男性：形成生殖管道的一部分。 在女性：仅残留一小部分，成为附件。

3. 后肾（metanephros）的发生 （1）输尿管芽（ureteric bud） 人胚发育第5周初，当中肾还在发育时，后肾即开始形成。 后肾起源于中胚层的输尿管芽和生后肾原基。 （1）输尿管芽（ureteric bud） 中肾管末段通入泄殖腔处的管壁向外突出形成一个小盲管。 向胚体颅、背侧方向迅速延伸，并长入胚体尾部生肾索的中胚层组织内。 经过反复分支，演变为输尿管、肾盂、肾盏和集合小管。

（2）生后肾原基 当输尿管芽头端形成囊状膨大时，在其诱导下，由生肾索尾端组织分化而成，又称为生后肾组织（metanephrogenic tissue）。 外周部分： 形成肾的被膜及肾内结缔组织。 内部： 开始→ → →实体的细胞团 以后→ → →逐渐分化成“S”形后肾小管（metanephric tubule）。 后肾小管一端不断延长弯曲形成近端小管、髓袢和远端小管。

（3）后肾小管的分化 近端小管： 末端为盲端。 末端→ →凹陷 → →肾小囊 肾小体 肾动脉→ 分支 →毛细血管球 肾单位 肾动脉→ 分支 →毛细血管球 肾单位 肾小管→ →逐渐增长→ → → → → →

远端小管： 远端小管末端→ → → → → 接通 输尿管芽→ 分化 →集合小管 近髓肾单位： 发生较早，随着集合小管末端不断向皮质浅层生长并分支，继续诱导生后肾原基形成浅表肾单位。

后肾的位置： 原始位置较低→ →随胚胎腹部生长和输尿管芽的伸展→ →从第 28 对体节处上升 4 个体节。 肾门由向腹侧→ →向内侧，固定为永久位置。

（二）膀胱和尿道的发生 膀胱和尿道起源于泄殖腔（cloaca），人胚发育第4～7周时，由 于尿直肠隔（urorectal septum）向尾侧延伸，结果： 腹侧→ → →尿生殖窦 泄殖腔 背侧→ → →肛直肠管 泄殖腔被分隔后，泄殖腔膜也被分隔 腹侧→ → →尿生殖膜 泄殖腔膜 背侧→ → →肛膜

尿生殖窦 ↑ 上段→ →膀胱 → →两侧有中肾管的开口 中段 下段 膀胱和尿道由尿生殖窦演变而来。 顶端与尿囊相接 男性→ →尿道前列腺部和膜部 中段 女性→ →尿道 尿生殖窦 （保持管状） 男性→ →尿道海绵体的大部 下段 女性→ →扩大成阴道前庭。 由于肾向颅侧迁移等因素的影响，使输尿管开口移向外上方。 男性→ →下移至尿道前列腺部。 中肾管开口 女性→ →通入尿道的部位退化。

随着膀胱的扩大，输尿管起始部以下的一段中肾管逐渐并入膀胱，成为其后壁的一部分 分别开口于膀胱 中肾管

并入膀胱的中肾管在膀胱壁上形成一个三角区，称为膀胱三角。 从膀胱顶到脐之间的一段尿囊→ 称为 →脐尿管（urachus ） ↓ 胎儿出生前退化 纤维索 （称为脐中韧带） 或 （称为脐尿管索）

（三）泌尿系统的常见先天畸形 1、肾发育异常 （1）多囊肾（polycystic kidney） 泌尿系统的先天畸形较多见。 3％～4％的人有肾或输尿管的先天畸形。 1、肾发育异常 （1）多囊肾（polycystic kidney） 是一种常见的先天畸形。 由于肾单位未与集合小管接通，尿液不能排出。肾单位因尿液积聚而胀大成囊状。 多囊肾发生认为有以下的原因： 常染色体隐性遗传多囊肾 常染色体显性遗传型

（2）异位肾（ectopic kidney）： 是由于人胚胎发育时，肾上升的程度和方向发生异常所致。 位置与形态有很大的差异，分为： 骨盆肾：是后肾未上升停留在盆腔内，又称为低位肾。 肾功能可完全正常。 马蹄肾：较常见的一种异 位肾，是两肾下端异常融 合，形成一个马蹄形的大 肾，由此造成肾上升时， 受肠系膜下动脉根部的阻 拦，导致肾的最终位置较 正常低。

肾缺如： 是由于中肾管未长出输尿管 芽，或输尿管芽未能诱导 生后肾原基分化形成为后 肾。 两侧肾缺如者少见。 单侧肾缺如的发生率占出生 婴儿的1/1 000。 由于功能上的代偿可无任何 症状。

2、输尿管先天发育异常 常见的是双输尿管（double ureter）和双肾盂（double renal pelvis）。 由于胚胎发生过程中输尿管芽 发生分支，或同侧发生两个输尿 管芽，形成两条输尿管和两个肾 盂，但它们的肾多半相连。

4、脐尿瘘（urachal fistula）： 3、膀胱先天发育异常 （1）膀胱直肠瘘（vesicorectal fistula）： 是由于直肠与膀胱分隔时，尿直肠隔发育不全导致。 这种先天畸形常伴有肛门闭锁（anal atresia）。 （2）膀胱外翻（extrophy of bladder）： 是由于膀胱前方的腹壁发育不全，泄殖腔膜没缩小并破裂 消失，使膀胱黏膜外翻。 4、脐尿瘘（urachal fistula）： 是由于脐尿管未完全闭锁，胎儿出生后膀胱内的尿液经脐 尿管从脐部流出。 另外，脐尿管中段未闭锁，囊内上皮分泌的液体在局部形 成了囊肿，称为脐尿管囊肿（urachal cyst）。

Development of Reproductive System 二、生殖系统发生 Development of Reproductive System

生殖系统的发生有明显的性别差异。 胚胎的性别（genetic sex）虽在受精时就已决定，但在生殖腺开始分化前，男性和女性的生殖系统的发生是相似的，故称为生殖器官未分化期。 人胚发育第7周，性腺开始分化，而外生殖器的性别特征至人胚发育第9周，才能辨认。 生殖系统的发生过程分为： 性未分化期 （sexual undifferentiation） 性分化期 （sexual differentiation）

（一）生殖腺的发生和分化 （二）生殖管道的发生和演变 （三）外生殖器的发生和演变 （四）生殖系统的常见先天畸形

（一）生殖腺的发生和分化 尿生殖腺嵴表面上皮 生殖腺 尿生殖腺嵴间充质 原始生殖细胞 表面上皮： 生殖腺 尿生殖腺嵴间充质 原始生殖细胞 表面上皮： 又称为生殖上皮 （germinal epithelium）。 为人胚发育到第 5 周时，尿生殖腺嵴出现的增厚的体腔上皮。

1. 未分化性腺的发生 2. 睾丸的发生 3. 卵巢的发生 4. 睾丸和卵巢的下降

↓ 表面上皮增生 ↓ 沿背侧肠系膜向 1. 未分化性腺的发生 人胚发育第4周 卵黄囊壁近尿囊处中胚层出现原始生殖细胞 人胚发育第5周时 生殖腺嵴 ↓ 表面上皮增生 间充质组织→ → → 初级性索 （primary sex cord） 人胚发育第6周 原始生殖细胞（primordial germ cell，PGC） ↓ 沿背侧肠系膜向 生殖腺嵴迁移→→1周内完成 →→散在分布于初级性索

↓胚胎细胞性染色体（sex chromosome）为XY时 2. 睾丸的发生 未分化性腺 ↓胚胎细胞性染色体（sex chromosome）为XY时 睾丸（testis） 原因：Y染色体短臂上有睾丸决定因子（testicular determinative factor，TDF），在TDF的作用下： 初级性索 ↓增殖 ↓表面上皮分离 ↓向生殖腺嵴深部生长，分化 生精小管（seminiferous tubule） ↓末端汇合 形成睾丸网（rete testis）。

↓ 人胚发育第8周时 表面上皮下方的间充质 白膜（albuginea） 白膜的形成是生殖腺分化为睾丸的指征。 生精小管之间的间充质 睾丸间质细胞（Leydig cell），并分泌雄激素。 支持细胞 胚胎时期的生精小管为实心细胞索 精原细胞 胚胎的生精小管中大部分是支持细胞（Sertoli’s cell，SC） ，这种结构状态持续至青春期前。

↓性染色体为XX时（没有TDF） ↓向深部生长 退化→ → → → → → → 卵巢髓质 3. 卵巢的发生 未分化性腺 卵巢（形成比睾丸晚） 人胚胎发育第10周后 初级性索→ → → → ↓向深部生长 退化→ → → → → → → 卵巢髓质 卵巢网（rete ovarii） 此后 生殖腺表面上皮→ → → → → →次级性索（secondary sex cord） 或称为皮质索（cortical cord）。 被血管和基质所替代 向深层间充质组织内生长，内含许多原始生殖细胞

↓分裂增殖，分化 随着次级性索的生长发育，皮质部分逐渐增大，在次级性索中 原始生殖细胞→ → → →卵原细胞（oogonium） 初级卵母细胞 人胚胎发育第16周 次级性索→ → → → → → → →原始卵泡（primordial follicle） 中央→ →初级卵母细胞 原始卵泡 周围→ →次级性索细胞分化的卵泡细胞 之间→ →间充质分化的卵巢基质（stroma ovarii） 足月胎儿的卵巢内有100～400万个原始卵泡。 在母体促性腺激素的刺激下 少部分原始卵泡→ → → 发育成初级卵泡→ → →很快退化 大多数原始卵泡→ → → → → → →保持着静止状态 断裂，形成孤立的细胞团 出生前 一直持续至青春期前

4. 睾丸和卵巢的下降 生殖腺最初位于后腹壁的上方，随着生殖腺的增大，逐渐突向腹腔，与后腹壁之间的联系变成了系膜，以睾丸系膜和卵巢系膜悬在腹腔。 自生殖腺的尾侧到阴囊或大阴唇之间，有一条由中胚层形成的索状引带，它的末端与阴唇阴囊隆起相连。 随着胚体迅速增长，引带相对缩短，导致生殖腺随之逐渐下降。

睾丸的下降 人胚胎发育第18周时 生殖腺→ → →骨盆边缘 卵巢停留在骨盆边缘稍下方，而睾丸则继续下移。 人胎儿发育第6个月时，到达 睾丸→ → → → → → → → →腹股沟管上口。 人胎儿发育第7个月开始，当睾丸通过腹股沟管下降时 腹膜→ → → → → → → → → → →睾丸鞘突 包在睾丸的周围↓并随其进入阴囊 鞘膜腔形成 沿腹股沟管向阴囊方向突出形成 人胎儿发育第8个月时 鞘膜腔与腹膜腔之间的通道 渐封闭。

（二）生殖管道的发生和演变 1. 未分化期 2. 男性生殖管道的分化 3.女性生殖管道的分化

1. 未分化期 人胚发育第6周时，男女两性胚胎都发生一对中肾管和一对中肾旁管，又称为苗勒氏管（Müller ducts），这两对管道将分别发育成男、女性的生殖管道。 中肾嵴的体腔上皮内陷卷褶 上端呈漏斗形→ →开口于腹腔 上段→ →中肾管的外侧，两侧相互平行 中段→ →弯向内侧→ →→ → →→ → →内侧 下段→→ 左、右中肾旁管在中线合并 下端→ →盲端→ →突入尿生殖窦的背侧壁 末端→ →→ → →→ → →窦结节，或称为苗勒结节 中肾管→ →→开口于窦结节的两侧。 ↓ 中肾旁管 从中肾管的腹面越过 中胚层组织增生 在窦腔内形成

2. 男性生殖管道的分化 睾丸间质细胞分泌的雄激素将促进中肾管的发育。 与睾丸相邻的十几条中肾小管发育形成附睾的输出小管 头端→ →增长弯曲→ →附睾管 中肾管 中段→ →变直→ → →→输精管 尾端→ → → → → → → 射精管和精囊 同时睾丸支持细胞产生的抗中肾旁管激素（AMH） ↓抑制 中肾旁管的发育，并使其逐渐退化。

3. 女性生殖管道的分化 中肾管：因缺乏雄激素→ → → → → → →逐渐退化 同时，因缺乏睾丸支持细胞分泌的抗中肾旁管激素的抑制 ↓ 继续发育 ↓ 头段 中肾旁管 中段 下段→ → → → → → → → → 发育成输卵管 子宫体 子宫底 子宫体颈 阴道穹隆部 左右合并成一个管道 管壁增厚，管腔增大

↓ 内端→ →子宫相通 突到尿殖窦背侧壁窦结节处的 内胚层 ↓ 增生形成 实心结构的阴道板 管道 外端→ → 形成薄膜 附着在阴道口 ↓ ↓ 增生形成 实心结构的阴道板 ↓ 内端→ →子宫相通 管道 外端→ → 形成薄膜 附着在阴道口 ↓ 中心穿孔 ↓ 残留在阴道口周边 ↓ 处女膜 （hymen） 人胚胎发育第5个月

（二）外生殖器的发生和演变 1. 未分化期 2. 男性外生殖器的分化 3.女性外生殖器的分化

1、未分化期 人胚胎发育第9周前，外生殖器不能分辨性别。 人胚发育第5周初 颅侧形成的突起－生殖结节（genital tubercle） 泄殖腔膜 内侧：较小→ →尿生殖褶 两侧形成两条隆起 外侧：较大→ →阴唇阴囊隆起 或称为生殖隆突 尿生殖褶之间凹陷处（生殖结节尾侧正中线上）→ →尿道沟。 人胚胎发育第9周破裂 沟底为尿生殖膜→ → → → → → → → → →尿生殖孔 人胚发育第7～8周以后，开始向男性或女性方向发育。 人胚胎发育至第10周时，胎儿外生殖器性别才可辨认。

2. 男性外生殖器的分化 在雄激素作用下，外生殖器→ →男性方向发育。 生殖结节→ → → → →阴茎，顶端较大→ → → 阴茎头。 尿生殖窦的下段→ → → 阴茎→ → → →尿道沟→ → → 尿道海 绵体部的大部分。 不久 两侧尿生殖褶→ → → → → →向阴茎头端融合→ →管 左右尿生殖褶愈合处表面的融合线→ →阴茎缝。 左右阴唇阴囊隆起移向尾侧，并相互靠拢，在中线处愈合成阴囊，合并后表面的痕迹→ →阴囊缝。 增长形成 形成 伸入 开口于 构成 沿阴茎腹侧面

3. 女性外生殖器的发育 女性外生殖器的分化发育比男性稍迟。 因无雄激素的作用，外生殖器自然向女性分化。 人胚胎发育第9～12周 生殖结节→ → → → → → → → → →阴蒂 两侧的尿生殖褶→ → → → → → → 小阴唇 左右阴唇阴囊隆起→ → → →在阴蒂前方愈合→ → → 阴阜 阴蒂后方→ → → → 大阴唇 稍增长形成 不合并 发育增大

（四）生殖系统的常见先天畸形 1. 隐睾 足月儿在生后的6周内，早产儿在生后3个月内，如睾丸未下降至阴囊，而停留在腹腔或腹股沟等处，称为隐睾。 隐睾可发生在一侧，也可发生在两侧。 双侧隐睾由于腹腔温度较高，生精细胞不能发育成熟，是造成男性不育的原因之一。

2. 先天性腹股沟疝 多见于男性。 如腹腔与鞘突间的通道没有闭合，当腹压增大时，部分小肠可突入睾丸鞘膜腔，形成腹股沟疝。 3. 尿道下裂 因左右尿生殖褶未能或未完全在正中愈合，造成阴茎腹侧面有尿道开口，称为尿道下裂。 发病率为1‰～3.3‰。

4. 子宫畸形 未合并→ → →双子宫，常伴有双阴道 两侧中肾旁管下段 头端未合并→ 双角子宫，有时一侧不发育 合并时，管壁未消失→ → →中隔子宫 5. 阴道闭锁（vaginal atresia） 由于窦结节未形成阴道板，或因阴道板未形成管腔，即上皮增生将管腔阻塞后未开通所造成。 有的为处女膜未穿通，外观不见阴道，称为处女膜闭锁。

6. 两性畸形（hermaphrodism） 俗称为半阴阳，是由于性分化异常导致的性别畸形。患者外生殖器介于男女两性之间，称为间性（intersex）。 根据生殖腺的性别可分为两种。 真两性畸形（true hermaphroditism）： 患者体内同时有睾丸和卵巢 染色体为46，XX／46，XY嵌合体。 假两性畸形（pseudohermaphroditism）：体内只有一种性腺 如有睾丸，核型为46，XY，但因雄激素分泌不足，导致外生殖器呈间性者，称为男性假两性畸形。 如有卵巢，核型为46，XX，由于肾上腺皮质分泌过多的雄激素，导致外生殖器呈间性者称为女性假两性畸形。

7. 睾丸女性化综合征（testicular feminization syndrome） 又称为雄激素不敏感综合征（androgen insensitivity syndrome，AIS） 患者的生殖腺为睾丸，核型为46，XY，能产生正常量的雄激素，但因靶细胞缺乏雄激素受体，雄激素不能产生效应。 同时睾丸支持细胞产生的中肾旁管抑制激素，使女性生殖管道也不发育。 因此患者既无健全的男性生殖管道，亦无子宫和输卵管，外阴则呈女性，并具女性第二性征。 Agnathia无牙颌畸形 8. 畸胎瘤（teratoma） 又称为皮样囊肿，是一种囊性肿瘤，囊内可有皮肤、毛发、皮脂腺、牙、软骨等，有时也可见有其它组织或器官。 这种囊肿可发生在身体的任何部位，但最常见的是在卵巢或睾丸内。

复习思考题 问答题： 1. 试述后肾的发生，并阐明多囊肾形成的原因。 2. 试述中肾管与中肾旁管的来源、演变。 3. 试述睾丸的形成及隐睾形成的原因。 名词解释： 1. Müller管（定义、形成与分化） 2. 生后肾原基（形成、分化） 3. 输尿管芽（形成、分化）

唐军民 教授 北京大学医学部 jmtang242@163.com