發生學第一節

“So God created mankind in his own image"
上帝就照着自己的形象造人

《創世记》1:27

第一節：脊椎動物發育學：早期神經系統與體節的圖譜化

發生順序：
Gastrulation->Neurulation->Mesodermal tissue and Somites

1. Gastrulation（原腸胚形成）階段

是胚胎發育的關鍵轉折點，從單層細胞的囊胚轉變為三胚層的原腸胚：

• Ectoderm（外胚層）：形成皮膚、神經系統（包括神經板、神經管）
• Mesoderm（中胚層）：形成肌肉、骨骼、循環系統、體節（somites）
• Endoderm（內胚層）：形成消化與呼吸系統的上皮

其他重要結構：

• Blastocoel：囊胚腔，提供細胞移動空間
• Blastopore：原口，是細胞內移的入口
• Organizer（如Spemann organizer）：誘導軸向與神經系統形成
• Leading edge cells：引導細胞移動與層化

2.Neurulation（神經胚形成）階段

• Neural tube fusion：神經板向內摺疊形成神經管，是中樞神經系統的前身
• Neural crest cells（神經脊細胞）：由神經管邊緣分離出來，具有高度遷移性與多能性

神經脊細胞分化為：

• 自主神經系統（交感、副交感神經）
• 顱骨與軟骨
• 色素細胞
• 腎上腺髓質等

3.Mesodermal tissue（中胚層組織）與Somites（體節）

體節是中胚層分段結構，形成：

• 骨骼肌
• 椎骨與肋骨
• 真皮層

分子訊號與基因表現調控

1.Wnt/BMP 與 Double-gradient model

• Wnt/BMP 是形態發生素，透過濃度梯度決定細胞命運與空間分佈
• Double-gradient model：例如神經板形成時，BMP高濃度抑制神經命運，而Noggin/Chordin等抑制BMP，形成神經區域

2.Koller’s sickle 與 FGF-Churchill pathway

• Koller’s sickle：在鳥類胚胎中，是原條形成的起始點
• FGF → Churchill：Churchill基因受FGF誘導，促進細胞向中胚層分化並抑制神經命運

3.基因活化與不活化：brm 與 HP1

• Brm（Brahma）：染色質重塑複合體的一部分，促進基因活化
• HP1（Heterochromatin Protein 1）：與異染色質結合，促進基因沉默

這兩者在胚胎發育中調控哪些基因被啟動或抑制，影響細胞分化與命運決定。

發育階段	關鍵事件	涉及結構/訊號
Gastrulation	三胚層形成	ectoderm, mesoderm, endoderm, blastopore, organizer
Neurulation	神經管形成	neural tube, neural crest cells
分化與遷移	組織與器官形成	somites, skull, pigment cells, autonomic nervous system
分子調控	命運決定與空間圖譜	Wnt/BMP, FGF, Churchill, brm, HP1

Splice（人工進化，人獸雜交）