胚盤腔(/ ˈblæstəˌsiːl /)は、胚発生のごく初期に胚盤胞内に形成される液体または卵黄で満たされた腔である。哺乳類ではこの段階で胚盤胞は胚盤胞と呼ばれ、外側の上皮である栄養外胚葉が内側の細胞塊と胚盤腔を包んでいる。
受精後の接合子の分裂に続いて発生する。[ 2 ] [ 3 ]胚が大きくなるにつれて最初に形成される液体で満たされた腔または内腔であり、 [ 4 ]分化した原腸胚の必須の前駆器官である。[ 5 ]アフリカツメガエルでは、発生の2細胞期に非常に小さな腔が記述されている。[ 6 ]
受精後、接合子は数回の卵割分裂を経て、割球と呼ばれる娘細胞を形成します。8細胞期または16細胞期になると、胚は圧縮されて桑実胚を形成します。桑実胚は最終的に、内部の小さな細胞群が外部の大きな細胞群に囲まれた、細胞の固い球状体になります。その後、割球は細胞分化を起こし、内部の細胞は内部細胞塊の運命をたどり、外部層は栄養外胚葉になります。内部細胞塊は実際の胚になります。外部の周囲の細胞は栄養膜細胞に発達し、胚外組織にのみ寄与します。この段階では、胚内には腔がありません。キャビテーションと呼ばれるプロセスで、栄養外胚葉細胞が胚内に液体を運び込み、液体で満たされた腔である胚盤腔を形成します。栄養外胚葉細胞の膜には、ナトリウム (Na + ) ポンプ、Na + /K + - ATPase、および Na + /H +交換体が含まれており、これらがナトリウムを胚に送り込みます。受精卵が卵管を通って子宮に向かって移動すると、卵管細胞がこれらの栄養膜ナトリウムポンプを刺激します。[ 7 ]ナトリウムの蓄積により、浸透によって水が引き込まれます。[ 2 ]水の蓄積により、水圧破砕によって細胞間の接触が破れます。[ 8 ]単一の内腔を形成するために、複数の水ポケットからの液体が、オストワルド熟成に似たプロセスで単一の実体に集まります。[ 8 ]胚盤腔はさらに拡大し、内部細胞塊が栄養膜細胞の片側に配置され、哺乳類の胚盤胞と呼ばれる胚盤胞を形成します。内細胞塊と胚盤腔によって形成される軸は、哺乳類胚の第一対称軸であり、子宮への付着点を決定する。
両生類の胚は、128 細胞期になると胚盤胞腔が明らかになるため、胚盤胞とみなされます。液体で満たされた腔は、カエルの動物半球に形成されます。しかし、胚盤胞腔の初期形成は、最初の卵割溝にまで遡って追跡されています。カエルの胚では、最初の卵割溝が動物半球で広がり、タイトジャンクションによって閉じられた小さな細胞間腔が形成されることが実証されています。[ 3 ]卵割が続くと、腔は拡大して発達した胚盤胞腔になります。胚盤胞腔は、両生類の胚発生の重要な構成要素です。胚盤胞腔は、原腸形成中の細胞移動を可能にし、胚盤胞腔の下の細胞が胚盤胞腔の上の細胞と時期尚早に相互作用するのを防ぎます。例えば、胚盤腔は、内胚葉になる運命にある植物細胞が、皮膚や神経を形成する運命にある外胚葉の細胞と接触するのを防ぐ。 [ 9 ]
胚盤腔は、EP-カドヘリンなどの細胞接着分子によって提供される割球間の接着がオリゴヌクレオチドによってmRNAとして破壊されると、損傷して消失する可能性がある。mRNAが破壊されると、EP-カドヘリンがなくなり、割球の接着がほとんどまたは全くなくなり、胚盤腔は存在しない。[ 4 ]胚発生の次の段階である両生類の原腸形成では、胚盤腔は原腸形成中期に原腸の形成によって置き換えられる。原腸形成の終わりには、胚盤腔は消失している。[ 10 ]
120細胞期のウニ胚は、胚腔が発達し、すべての胚細胞が胚腔を取り囲み接触しているため、胚盤胞とみなされます。すべての細胞は、内側で胚腔のタンパク質性の液体と接触し、外側で透明層に接触しています。ゆるく結合していた割球は、胚腔を完全に囲む継ぎ目のない上皮を形成するタイトジャンクションによって、しっかりと結合しています。 [ 11 ]割球が分裂を続けても、胚盤胞は1細胞の厚さのままで、胚が外側に拡大するにつれて薄くなります。これは、胚腔を拡大し、周囲の細胞を外側に押し出す水の流入によって部分的に達成されます。この時点で、細胞は特定され、胚腔の反対側に繊毛が生えています。植物板と動物半球が発達し、受精膜を消化する孵化酵素を分泌し、胚が自由に泳ぐ孵化胚盤胞になることを可能にする。[ 12 ]
ウニの胚盤胞にとって重要なのは、一次間葉の侵入です。胚盤胞が受精膜から孵化すると、胚盤胞の植物側が平らになり厚くなり始め、これらの細胞の小さな塊がフィロポディアと呼ばれる長くて細い突起を発達させます。これらの細胞はその後分離して胚盤腔に侵入し、一次間葉と呼ばれます。細胞は胚盤腔の腹外側領域に局在するまで、胚盤腔の内側をランダムに移動します。[ 12 ] [ 11 ]
哺乳類と同様に、鳥類の卵子の受精は卵管で起こる。そこから、卵子の動物極にある小さな細胞塊である胚盤が、円盤状部 分割を起こす。胚盤は上胚葉と下胚葉に発達し、これらの層の間に胚盤腔が形成される。鳥類の胚盤の形状と形成は両生類、魚類、棘皮動物の胚盤胞とは異なるが、胚盤腔の全体的な空間的関係は同じである。[ 5 ]
鳥類の胚盤腔は原始線条の発達において重要である。内胚葉前駆細胞が胚盤腔に陥入して上胚葉を形成し、後上胚葉の側方細胞が中心に向かって移動して初期原始線条を形成する。これらの細胞が内側に収束すると、原始溝と呼ばれるくぼみが形成され、細胞が胚盤腔へ移動する開口部として機能する。細胞が胚盤腔へ移動すると、上皮間葉転換を起こす。[ 5 ]
両生類、棘皮動物、哺乳類、鳥類の胚とは異なり、ゼブラフィッシュには明確な胚盤腔がありません。むしろ、卵黄の上に乗った胚盤の細胞間に形成される、小さくて不規則な細胞外空間があります。 [ 13 ]
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