生命の始まり、神経管が脊髄になる—三胚葉の運命を読み解く
看護師国家試験 第114回 午前 第30問 / 人体の構造・機能 / 細胞・組織と恒常性
国試問題にチャレンジ
胎生3週の発生過程にある胚子の横断面を図に示す。 Aから分化するのはどれか。
- 1.気管
- 2.食道
- 3.脊髄
- 4.大動脈
対話形式の解説
博士
今日は発生学の基礎、三胚葉とその分化について整理するぞ。
アユム
胎生3週ってまだ受精して間もないですよね。何が起こっているんですか?
博士
受精卵が分裂を繰り返し、胚盤が形成されて、外胚葉・中胚葉・内胚葉の三胚葉に分化する時期じゃ。
アユム
それぞれ何になるんですか?
博士
外胚葉は皮膚と神経系、中胚葉は骨や筋肉や血管、内胚葉は消化管や呼吸器の上皮じゃ。
アユム
覚え方はありますか?
博士
「外=外側(皮膚)と神経」「中=中身を作る(骨・筋・血管)」「内=内側(消化管・呼吸器)」と整理すると忘れにくいぞ。
アユム
問題のAは外胚葉が陥入していますよね。これが神経管になるんですか?
博士
その通り。外胚葉の中央が神経溝としてくぼみ、両縁が近づいて融合し神経管になる。これが将来の中枢神経系じゃ。
アユム
中枢神経系って脳と脊髄ですよね。
博士
その通り。頭側端が前脳・中脳・後脳に膨らみ、尾側はそのまま脊髄になるのじゃ。
アユム
選択肢で気管と食道は内胚葉、大動脈は中胚葉、脊髄が外胚葉ですね。
博士
整理ができておるな。じゃから正解は脊髄じゃ。
アユム
神経管がうまく閉じないとどうなりますか?
博士
それが「神経管閉鎖不全」じゃ。代表は二分脊椎と無脳症で、葉酸の妊娠前〜妊娠初期摂取で発生率を下げられることがわかっておる。
アユム
だから妊娠を考える女性に葉酸が推奨されるんですね。
博士
その通り。母子保健の重要なポイントじゃ。日本でも葉酸400μg/日の摂取が推奨されておる。
アユム
神経堤細胞っていう言葉を聞いたことがあります。
博士
鋭いな。神経管が閉じる過程で背側に分離する細胞群が神経堤じゃ。末梢神経・自律神経節・副腎髄質・メラノサイト・顔面骨の一部などに分化する万能選手じゃよ。
アユム
発生学は複雑ですが、奇形や疾患の理解に直結するんですね。
博士
その通り。基礎を制する者が臨床を制すのじゃ。
POINT
胎生3週頃、胚盤は外胚葉・中胚葉・内胚葉の三胚葉に分化し、外胚葉から陥入した神経溝が神経管へと閉じて中枢神経系(脳・脊髄)の原基となります。図のAはこの神経管に相当し、選択肢の中では脊髄が正解です。気管と食道は内胚葉、大動脈は中胚葉、脊髄は外胚葉由来と三胚葉の運命を整理することが理解の鍵です。神経管閉鎖不全は二分脊椎や無脳症の原因となり、葉酸の妊娠前〜妊娠初期摂取が発症リスクを低減することが知られており、母子保健における重要な知見です。
解答・解説
正解は 3 です
問題文:胎生3週の発生過程にある胚子の横断面を図に示す。 Aから分化するのはどれか。
解説:正解は 3 です。胎生3週頃、胚盤は外胚葉・中胚葉・内胚葉の三胚葉に分化する。図のAは外胚葉が中央でくぼみ、両縁が近接して融合する過程にある神経溝〜神経管を示している。神経管は将来の中枢神経系(脳・脊髄)へと分化する。よって、選択肢の中ではAから分化するのは脊髄である。
選択肢考察
-
× 1. 気管
気管は呼吸器系で、前腸(内胚葉)から喉頭気管溝として分化する。中胚葉ではなく内胚葉由来であり、神経管とは別の系統。
-
× 2. 食道
食道は前腸(内胚葉)から発生する消化管の一部。神経管由来ではないため誤り。
-
○ 3. 脊髄
外胚葉から陥入して形成される神経管が中枢神経系の原基となり、頭側は脳、尾側は脊髄に分化する。Aは神経管に相当するため、脊髄が正解。
-
× 4. 大動脈
大動脈は心血管系の構造で、中胚葉(特に側板中胚葉と神経堤の一部)由来。神経管からは分化しない。
三胚葉とその由来を整理すると、①外胚葉→表皮・神経系(脳・脊髄・末梢神経)・感覚器の一部、②中胚葉→骨格・骨格筋・心血管系・腎尿路系・生殖腺・結合組織、③内胚葉→消化管上皮・呼吸器上皮・肝臓・膵臓・甲状腺・膀胱上皮、と覚える。神経管形成は胎生3〜4週で完了し、頭側端が前脳・中脳・後脳に膨らみ、尾側は脊髄となる。神経管閉鎖不全は二分脊椎・無脳症などの先天奇形を引き起こし、葉酸の妊娠前〜妊娠初期摂取がリスク低減に有効とされる。
三胚葉の分化と神経管の発生を問う問題。神経管→脳・脊髄(中枢神経系)が要点。
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