垂体、下丘脑和甲状腺胚胎发育

一、垂体、下丘脑和甲状腺胚胎发育

甲状腺是胚胎发育中最早出现的内分泌腺,起源于内胚层原始咽部在胚胎3周形成的甲状腺原基(Thyroid Primordium)。甲状腺原基分为正中突起部(Medial Analage)和侧原基(Lateral Analage)。前者起源于前咽底部,进而分化为滤泡细胞,合成并分泌甲状腺素(Thyroxine, T4);后者起自第四咽囊(Pharyngeal Pouch),最终分化为滤泡旁细胞,分泌降钙素。妊娠12周,甲状腺胚胎发育基本完成[1]。此时可见细小的滤泡前体以及碘的结合,并能在滤泡腔中检测到甲状腺球蛋白(Thyroxine Thyroglobulin, Tg)。妊娠11~12周,可以在胎儿血清中检测到甲状腺激素。但是,学界普遍认为其来源于母体甲状腺激素经胎盘的转运。

甲状腺发育的分子机制尚不明确。但目前认为甲状腺转录因子1(TTF1,现称NKX2-1)、甲状腺转录因子2(TTF2,现称FOXE1)、成对盒基因8(PAX8)以及HHEX等4个基因参与甲状腺的早期发育,而HOXA3基因可能在甲状腺晚期发育过程中发挥重要作用[2]。研究证实,敲除NKX2-1基因的小鼠,可以发育出正常的甲状腺原基,但随后萎缩、退化,不能进一步形成甲状腺。另一项研究中,FOXE1-/-小鼠发育出的甲状腺原基,因未适时下降而最终退化消失,提示FOXE1基因可能介导甲状腺前体细胞的正确迁移。PAX8基因敲除鼠的甲状腺组织则表现为滤泡结构和滤泡上皮细胞的缺失。此外,HHEX-/-小鼠与NKX2-1-/-小鼠一样,甲状腺原基不能最终发育为甲状腺,但机制尚不明确。HOXA3基因则被证实,通过影响侧原基的发育和迁移,介导其与甲状腺原基融合,从而间接参与甲状腺的发育。HOXA3-/-小鼠可以出现峡部缺如、滤泡细胞减少、单叶缺如或萎缩等表现。新近的研究认为,SHH基因及其下游的靶基因TBX1,可能在保持双叶对称性、抑制异位滤泡细胞表达中发挥重要作用。此外,成纤维生长因子家族中的部分成员,如FGF10等也对甲状腺正常的发育起到关键作用[3]。(https://www.daowen.com)

垂体可以分为上皮部和神经部。妊娠7周,口凹外胚层(Oral Ectoderm)反折形成Rathke囊,进而形成垂体上皮部,即垂体前叶;而腹侧间脑外翻便形成垂体神经部,即垂体后叶。下丘脑细胞和间脑束的发育始于妊娠15~18周。而在妊娠12~17周,可以观察到下丘脑-垂体门脉系统,并在妊娠30~35周发育成熟。综上所述,在妊娠前半程,胎儿下丘脑-垂体-甲状腺轴均未成熟;而妊娠后半程,胎儿主要表现为下丘脑的未成熟[4]