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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

114回 午前 第30問

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。

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. 1.気管
  2. 2.食道
  3. 3.脊髄
  4. 4.大動脈

対話形式の解説

博士 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 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 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 アユム

それぞれ何になるんですか?

博士 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 アユム

覚え方はありますか?

博士 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 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 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 アユム

中枢神経系って脳と脊髄ですよね。

博士 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 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 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 アユム

神経管がうまく閉じないとどうなりますか?

博士 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 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 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 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 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 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 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. × 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. × 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. 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. × 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。