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肝臓について (Mall 1906)

80ページを越えるMallの論文では、肝内部の脈管構造、組織構築が詳細に観察されている。一方で、外表観察は、申し訳程度であった。ー肝臓は上面のみに発生段階毎の規則性がみられる。腹腔内への広がりは腹腔内の空間にあうように成長するため規則性はない (3例の胚子肝臓の観察から-Mall 1906)ー。肝臓は腹腔内最大の器官であり、胚子期には腹腔のほぼ全体を占める。場所を失った消化管は臍帯(へそ)の中に避難する、と一般的には解釈されているが、果たして肝臓は腹腔を「占拠する」のか、「隙間を埋めている」のか?。

It is seen that only their upper surfaces are regular in form from stage to stage; the processes extending into the abdominal cavity are irregular, to fit into the spaces that there are for them to grow into.

胚子期後半の頭部血管叢 (Finley 1922)

胚子期後半に頭部の外表に赤いはちまきのような輪を観察することができる。網状の血管が互いに癒合している。血管形成の最先端である (Finley 1922)。

胚子期の脳血管の走行 (Padget 1948)

胚子期の脳血管の精巧な図である。Padgetはもともとはillustratorとして入職したが、高い観察能力が評価され研究者( Neuro science)になった。

Padget DH. 1948. The development of the cranial arteries in the human embryo. Contr Embryol 12: 205-261.

 

ヒト胎児の胃の形態 (Lewis 1912)

食道からの円錐状の広がり、噴門部の突出が特徴的である。最近出版されているヒト発生学の教科書には、こういった形態の胃はみられない。

Lewis FT. 1912. The form of the stomach in human embryos with notes upon the nomenclature of the stomach. Am J Anat 13(4):477–503.

胎児の腎・糸球体・尿細/集合管 (Oliver 1968)

胎児腎臓において、尿を収集するシステムを詳細に形態学的に追ったものである。墨絵のような、どこかで見たことがあると思わせる自然な味わいがある.

Detail of the branchings of the lateral duct
NEPHRONS AND KIDNEYS
A Quantitative Study o f Developmental and Evolutionary Mammalian Renal Architectonics
by JEAN OLIVER, M.D. Joanna Cotler Books (1968/07)

St. 10のヒト胚子 (Didusch 1929)

受精後約3週、絨毛膜を開いて現れた胚子はわずか3.1mm、頭尾、体節を持ち心臓も既に拍動している。この時期の、自然の直立した形を保った胚子は世界的にもまれで、耽美的ですらある.当時の論文の図の多くは精巧な版画によるものが多い。この発生段階10のヒト胚子はillustrator Diduschの傑作のひとつ(銅版画)である[Stage 10 human embryo; Contrib Embryol 20; 81, 1929]

胎児超音波検査 (産婦人科領域のエコー) について

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超音波検査は生体への侵襲の低さが最大の利点であり,母児に対して行う「胎児超音波検査(産科エコー)」は、画像診断法として 広く普及している検査法です。妊娠中に行う胎児超音波検査の目的は,胎児の発育・形 態・機能,さらに胎盤・羊水・臍帯を評価することにより,胎児自身の状態および胎児が 置かれている環境を把握することにあります。超音波診断装置の性能は年々向上し、最近では以前とは比べ物にならないほど胎児の詳細な情報がわかるようになってきました。

一方、胎児の病気の有無を調べる目的でなくても、超音波検査を行うと、偶然、胎児の重大な病気が見つかってしまうこともあるので、注意が必要です。偶然異常が見つかった場合、妊婦や家族に、検査結果をどう解釈すべきかや、どのような対応が選択できるのかなどを十分に伝える必要があるからです。

超音波検査は高度な専門技術、知識が必要とされ、専門の資格を有する「超音波検査士」が行うことが多くなっています。「超音波検査士」は超音波検査に習熟した医療従事者が一定の条件を満たした場合に得られる日本超音波医学会の認定資格です。胎児超音波検査を含む産婦人科領域は、主要な超音波検査領域の一つです。

私達の研究室では、胎児超音波検査のトレーニングを受けつつ、胚子、胎児研究を進められるよう体制を整えています。

“咽頭胚期” (CS12) の類似性とその意義

ヘッケルの”有名”な発生と進化の教科書の図より
この図は”でっちあげ”の図とも言われている

脊椎動物は、発生の中途で極めて似た形態をとる時期があります。この時期から僅かに発生が進むだけで、それぞれの胚は外観をかえ、その成人の姿を容易に推察できるようになります。ヘッケルが「ある動物の発生の過程は、その動物の進化の過程を繰り返す形で行われる」、いわゆる反復仮説を唱えたのもこういった観察に基づくものでした。ヘッケルの反復説が19世紀当時、大きな注目・支持を集めた理由は、個体発生と系統発生の間にあった多くの観察事例とその傾向を、非常にシンプルに説明するようにみえたからでしょう。

この類似の形態はいわゆる“咽頭胚期”と言われる時期に相当します。頭部、尾部があり、その間が分節化した構造をもつこと、この頭尾軸に沿って、神経管、消化管があること、心臓、鰓孔があることなど…この形態は、多様な脊椎動物の共通項を抜き出したものといえるかもしれません。この類似性の高い段階をPhylotypic stageといいます。

 

CS12ヒト胚子(消化管を強調)

どうして、こんなに似ているのでしょうか。それは、脊椎動物がこの時期に体の構成”body plan”の概要を決定するからで、進化的に変更が効きにくかったからだと言われています。最近の遺伝子の発現パターンをみた研究では、body planに関連した重要な遺伝子が、この時期多く発現し、その発現パターンは種間で驚くほど類似していることが示されています。このように動物が個体発生を行う際、その発生中期に進化的な変更を最も加えにくい時期が存在するという考えを発生砂時計モデルといいます。

ところで、この咽頭胚期ですが、ヒトではCS12に相当すると考えられられます。ヒトのこの時期より若い時期の胚についての研究は、進んでいるとは言えません。受精28日未満の時期であり、妊娠そのものが自覚できていない時期であること、3mm程度と非常に小さいこと、個体の形状が保持しにくいことなどの理由で、解析個体が得にくく、解析も困難だったからです。私たちは、組織連続切片をデジタル化し、最新のコンピュータ、ソフトウエアを使用して、この時期の胚子の研究にも取り組んでいます(22 Ueno et al)。

22. Ueno S, Yamada S, Uwabe C, Männer J, Shiraki N, Takakuwa T, The digestive tract and derived primordia differentiate by following a precise timeline in human embryos between Carnegie stages 11 and 13, Anatomical Rec 2016,  299, 439-449, DOI: 10.1002/ar.23314s,  (概要)