神经管的形成与组织发生

神经管是由胚胎的外胚层分化而成的管状结构，在以后的发育过程中，其上皮经过不断的增殖分化生成了中枢神经系统的白质和灰质，内含神经元和神经胶质细胞。
神经管的形成 神经管形成于神经轴胚期。在第3周末期，胚盘背正中部的外胚层在其下方脊索中胚层的诱导下增厚成神经板，继而神经板中央区凹陷形成神经沟，沟的两侧边缘隆起形成神经褶(图1,A、B)。第4周时，左、右神经褶在胚胎中段(第4体节平面)开始向中线会合成神经管，并与外胚层脱开(图1C)。闭合点渐向头尾方向延伸，最后只余头尾两端暂不闭合的神经管孔，称前神经孔及后神经孔，此两孔直至胚胎20～25体节期才相继闭合，至此在胚胎的背中线外胚层下方生成了一条完整的神经管，纵贯胚胎全长。神经管的头段较宽大，将膨大演变为脑部，在第4体节平面以后的尾段较细狭，将演变成为圆柱形的脊髓。在神经管生成的同时，神经褶边缘区的一些外胚层细胞随左、右神经褶向中线闭合而移到神经管的背方两侧，形成左、右两条细胞索，称神经嵴。以后这些细胞向外侧迁移，分列于神经管的背外侧面而成节段性的结构(参见“神经嵴的发生与分化”条，见图)。

图1 人胚背面观，示神经管形成过程

A.18天 B.20天 C.22天 D.23天

1.神经板 2.神经沟 3.神经褶 4.神经管 5.体节

神经管的组织发生 最早期的神经管壁是由单层柱状上皮构成的，由于柱状上皮细胞的分裂增殖，迅速增厚成为假复层柱状上皮，称神经上皮，其管壁的内、外表面均披有一层薄膜，在管腔面的薄层叫内界膜，在基底面的叫外界膜。此时管壁可分为三层： 靠内界膜及中央管的细胞排列整齐，具有分裂增殖能力，形成为室管膜层； 从室管膜外移的细胞形成了外套层，靠外界膜缺细胞核的一层为边缘层(图2)。神经管上皮的室管膜层内，每个细胞的突起都附在内界膜上，细胞核分裂为多层，处于细胞周期的不同阶段。DNA合成期(S)的细胞为长条的楔形，其细长的胞质突紧贴内界膜，并与相邻细胞形成紧密连接，其含核部分紧靠外界膜(图3)。G1期细胞细长，胞突及核渐向内界膜回缩，同时细胞变圆，并失去与相邻细胞之间的紧密连接。随之而开始进入细胞分裂的M期(图3)。分裂后的子细胞重新建立紧密连接，细胞变长，胞质及核外移，通过G2期又进入S期，如此循环。在每个细胞周期中上皮因核的升降运动而形成假复层的形态。具有增殖能力的细胞称为生发细胞，这些细胞位于室管膜层内，又称髓板母细胞。具有多能性，可以分化为各型的神经细胞和胶质细胞，增殖后的细胞离室管膜层外移，并分化为成神经细胞，不再进行分裂。形成位于室管膜层与边缘层之间的中间带，又称套层，将演变为神经管的灰质。成神经细胞渐伸出胞突至套层外，形成由胞突（纤维）组成的边缘层，此层将演变为白质。从室管膜向外移的另一种细胞为成胶质细胞，在外移过程中分化为大神经胶质细胞（包括星形胶质细胞和少突胶质细胞），但一般要待成神经细胞形成中止后才开始外移和分化。这种细胞本身也可继续增殖以增加这种支持组织的成分，神经胶质细胞甚至成年后仍有增殖能力。还有一种小胶质细胞，体积较小，起源于神经管周围间充质细胞，出现较晚，随发生中的软脑膜血管进入神经管。

图2 神经管横切，示组织分层

1.室管膜层 2.套层 3.边缘层

图3 神经上皮的组织发生，示细胞周期中核的升降及细胞外形的变化

A～B.神经上皮子细胞分化为神经元向外迁移 B～C.各期神经上皮细胞的外形（扫描电镜观） C～D.细胞周期的分期S、G+、M、G₂、S

1969年Boulder国际神经科学会议将神经管发育中的上皮分为四层（或带）。
❶室管膜层（或室带）:是靠管腔具有生发能力的一层细胞，其内又可分分裂区M、中间区I、DNA合成区S(图3);
❷室管膜下层（或室下带）:是最后发生的一层，内含增殖中的大胶质细胞和某些特殊的神经元；
❸中间层（或带）:即套层，是由室管膜层增殖来的失去分裂能力的末成熟神经元所形成；
❹边缘层（或带）:主要含神经元的神经纤维，但神经管不同部位可互有差异，如大小脑中间带的神经元再向外迁移形成皮质板，最后它和边缘层共同形成大小脑皮质。