~Teachingcenter的醫學筆記~

骨骼發育Development of Bone

骨骼系統(skeletal system)

1. 軸旁中胚層(paraxial mesoderm)：中軸骨
2. 外側板中胚層(lateral plate mesoderm)：附肢骨、胸骨
3. 神經嵴細胞(neural crest cells)：顏面、頸部軟骨

骨化(ossification)
有兩種骨化方式形成硬骨

1. 軟骨內骨化(endochondral ossification)
   • 中軸骨中的脊柱、肋骨
   • 所有的附肢骨(除了一部分鎖骨之外)
2. 膜內骨化(intramembranous ossification)
   • 部分鎖骨
   • 頭骨(skull)

頭骨(skull)

1. 頭骨分為神經顱(neurocranium)(=腦顱骨)和內臟顱(viscerocranium)(=顏面骨)
   • 神經顱主要源於神經嵴細胞(neural crest cells)，但枕骨基部(basilar part)源自中胚層枕鞏節(occipital sclerotome)
   • 內臟顱主要源自中胚層(包含喉軟骨laryngeal cartilage)
2. 軟骨骨化構成顱底部骨骼、脊柱，膜內骨化構成額頂枕骨、上下頷骨
3. 解剖學上頭骨組成
   • 頭骨區分為兩部分：腦顱骨(cranial bones)和顏顱骨(facial bones)
   • 腦顱骨(cranial bones)(神經顱)
     1. 保護腦組織，形成前中後顱窩
     2. 6種8塊：蝶骨、顳骨(2)、篩骨、額骨、頂骨(2)、枕骨
   • 顏面骨(facial bones)(內臟顱)
     1. 圍繞眼鼻口，形成眼眶、鼻腔、口腔
     2. 8種14塊：上頷骨、下頷骨、顎骨(2)、犁骨、顴骨(2)、淚骨(2)、下鼻甲(2)、鼻骨(2)
4. 魚類頭骨和人類頭骨關係

• 魚眼睛附近軟骨顱(chondrocranium)包被腦，相當於人類顱底前中後顱窩，此處神經嵴細胞經軟骨內骨化形成頭骨，以保護腦和感覺器官
• 感覺囊(sensory capsule)：魚類會發育出三塊保護軟骨

1. Prechordal cartilage：發育為篩骨篩板，olfactory capsule成為篩孔
2. Hypophyseal cartilage：發育為蝶骨體，optic capsule成為大小翼
3. Parachordal cartilage：發育為枕骨基部，otic capsule，成為顳骨岩狀部

• 人類軟骨顱(chondrocranium)：篩骨、蝶骨(小翼、體、大翼)、顳骨岩狀部和乳突部、枕骨(基部、外側部、上項線以下枕鱗)、下鼻甲
• 魚頭頂、後側membrane bone相當於人類額頂枕骨，此處神經嵴細胞精由膜內骨化形成頭骨，成為保護頭的扁平硬外殼

1. 額骨、頂骨、顳骨鱗狀部和鼓室部、枕骨(上項線以上枕鱗)(←形成人字縫的後囟)
2. 鼻骨、上頷骨+顎骨+犁骨、蝶骨翼突板、淚骨、顴骨

• 魚上顎(palatopterygoquadrate cartilage)、下顎(Meckel’s cartilage)軟骨，在人類上頷經膜內骨化形成

1. 下頷第一咽弓雖短暫出現Meckel’s cartilage，但很快就消失，Meckel's cartilage最後段保留下來，配合內耳、中耳發育，形成聽小骨中的鎚骨、砧骨
2. Meckel’s cartilage前中段退化，一部分形成將來的蝶頷韌帶、一小部分消失留下空腔，讓周圍神經嵴細胞長入，沿空腔經膜內骨化形成真正的下頷骨

5. 人類頭部骨骼胚胎來源

• 神經嵴細胞：頭部前半顏面骨(眼鼻口)、腦顱骨中額頂枕骨(鱗狀部)、兩側顳骨鱗狀部、第一和二咽弓軟骨(軟骨內骨化)

1. 第一咽弓：(Meckel’s cartilage)鎚骨(malleus)、砧骨(incus)
2. 第二咽弓：鐙骨(stapes)、莖突和莖突舌骨韌帶、舌骨小角和舌骨體上半

• 軸旁中胚層：頭部後半(頂枕骨)、蝶骨後半部、顳骨岩狀部(內耳)
• 外側板中胚層：第四和第六對咽弓軟骨(喉軟骨)
• 體節(somite)：枕骨大孔旁基部(basilar part)其實來自形成脊柱的體結，由最上部分的枕體節(occipital somite)內軸旁中胚層分化中鞏節(sclerotome)形成
• 胚胎第3周底(約第20天)到第5周底，發育出42~44對體節(somites)
• 每一對體節軸旁中胚層(paraxial mesoderm)發分化形成
  1. 鞏節(sclerotome)形成骨骼
  2. 肌節(myotome)形成骨骼肌
  3. 皮節(dermatome)形成真皮構造

脊椎骨和脊柱發育(development of vertebrae)

1. 胚胎第4周，源自軸旁中胚層(paraxial mesoderm)的鞏節(sclerotome)在
   • 神經管周圍形成椎體(centrum)、椎弓(vertebral arch)
   • 體壁內形成肋突(costal process)→肋突在胸椎成為肋骨，在頸椎成為橫突前半部、腰椎成為橫突、骶椎成為骶骨外側部分
2. 鞏節(sclerotome)圍繞神經管、脊索、經過再分節化(re-segementation)部分間葉組織(mesenchyme)形成椎間盤外圍纖維環(annulus fibrosus)→脊索完全退化，只殘留椎間盤部分，形成椎間盤髓核(nucleus pulposus)