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口腔组织病理学胚胎学部分思维导图,牙的发育指牙及其支持组织是从上下颌突和鼻额突的外胚层及外胚间充质发育而来。
编辑于2023-07-08 20:21:03口腔组织病理学胚胎学部分
牙的发育
概论:牙及其支持组织是从上下颌突和鼻额突的外胚层及外胚间充质发育而来。
牙胚的发生和分化
概论:牙的发生是一个复杂的上皮与外胚间充质细胞相互作用的过程。
在胚胎的第五周:覆盖在原始口腔的上皮由两层细胞组成,外层是扁平上皮细胞,内层为矮柱状的基底细胞。外胚间充质的定义:上皮下覆盖着胚胎性结缔组织,此组织是在神经管形成过程中由神经嵴细胞迁移而来,称为外胚间充质。
原发性上皮带(primary epithelial band):再此时期,在未来的牙槽突区,深层的外胚间充质组织诱导上皮增生,很快增厚的上皮互相连接,依照颌骨的样子形成一马蹄形的上皮带。
在胚胎的第七周,原发性上皮带继续向深层生长,并分叉为两个。向颊(唇)侧方向生长的上皮板称为前庭板(vestibular lamina),位于舌腭侧的上皮板称为牙板(dential lamina)
牙的发育的起始阶段,最显著的表现就是在未来牙齿的位置,牙板上一系列的局部区域细胞增殖活跃,增生的上皮向深层的结缔组织内延伸,其最末端细胞继续发育成为成釉器(enamel organ)。同时,增生上皮下方的外胚间充质也快速分裂增殖,在上皮周围聚集。这些局部的增生的上皮和外胚间充质细胞共同构成了牙胚(tooth germ)。
完整的牙胚由三部分构成:1.成釉器,起源于口腔外胚层,形成牙釉质 2.牙乳头(dental papilla),起源于外胚间充质,形成牙髓 和牙本质。 3.牙囊(dental sac),起源于外胚间充质,形成牙骨质牙 周膜和固有牙槽骨。
成釉器的发育
蕾状期(bud stage)
在胚胎的第八周,在牙板的20个定点上,牙板最末端膨大,上皮细胞迅速增生,突入外胚间充质中,形成圆形或者卵圆形的上皮芽,形状如花蕾,这是乳牙早期的成釉器。其构成细胞类似基底细胞,呈立方状或矮柱状。
帽状期(cap stage)
在胚胎的第九周到第十周,上皮芽继续向外胚间充质中生长,体积逐渐增大。随着其不断的增大,其基底部向内凹陷,形状如帽子,覆盖在球形的外胚间充质细胞凝集区上。该上皮具有形成牙釉质的工鞥,最终将形成牙釉质,所以称帽状期成釉器。
在上皮芽从蕾状期装变为帽状期的过程中,成釉器上皮周围的外胚间充质细胞密度增加,形成细胞凝聚区。
此时期已经能够区分压的组成部分和支持组织了。成釉器分化为三层细胞:即外釉上皮层(outer enamel epithelium),内釉上皮层(inner enamel epithelium)和星网状层(stellate reticulum)。
成釉器,牙乳头和牙囊构成了牙胚
成釉器下方的球形细胞凝聚区成为牙乳头,将来会形成牙本质和牙髓。
包绕成釉器和牙乳头边缘的外胚间充质细胞,密集成结缔组织层,称为牙囊。
再此阶段,成釉器通过侧板(lateral lamina)与牙板相连接,因为牙板并非是一条单独的条索而是一个薄层的扁平状结构,通过切片观察时,其凹陷和突起部位在切片中观察不到,而由结缔组织填充,这个结构称为釉龛(enamel niche)
在帽状期牙胚内,可以在内釉上皮中央观察到簇状未分化的上皮细胞,称为釉结(enamel knot),每一个牙胚之内只有一个原发性釉结(primary enamel knot),当原发性釉结消失后,在磨牙顶部将出现继发釉结(secondary enamel knot)。现在普遍观点是认为釉结是牙齿发育的中心,调控牙尖形态发生。
此外,从釉结处具有一条从内釉上皮延伸至外釉上皮的条索结构,称为釉索(emamel cord),釉结合釉索可能是侧板与帽状期成釉器连接的部位。
钟状期(bell stage)
在胚胎的第十一周到十二周,成釉器长大,进入成熟期,其凹面形成特定牙冠的最终形态。在光镜下可将钟状期成釉器分为四层:外釉上皮层,内釉上皮层,星网状层,中间层。
外釉上皮层:成釉器的周边是一层单层的立方状细胞,称为外釉上皮,借牙板与口腔上皮相连。在钟状期的晚期,当牙釉质开始形成的时候,平整排列的上皮形成许多的褶,临近牙囊的间充质细胞进入褶皱之间,内含毛细血管,为成釉器旺盛的代谢活动提供丰富的营养。
内釉上皮层:由单层的上皮细胞构成,并整齐的排列在成釉器的凹面的基底膜上,与牙乳头相邻,以半桥粒将细胞固定在基底膜上。随着成釉器的发育,内釉上皮细胞开始分化为成釉细胞(ameloblast)。细胞与中间层细胞以桥粒相连接。
在内釉上皮细胞之间,有一特化的附着结构,即一种细胞连接复合体(junctional complex),在细胞的近中和远中包绕细胞。含有肌动蛋白的细丝由连接复合体进入细胞的细胞质中,在近中和远中形成终棒(terminal bar)这种细胞连接复合体在牙釉质形成中起重要作用。
内釉上皮与外釉上皮相连处,称为颈环(cervical loop),上皮根鞘来源于颈环,在牙根的发育中发挥重要作用。
星网状层:位于内釉上皮层和外釉上皮层之间,星网状层细胞之间充满富有蛋白的粘稠样液体,对内釉上皮细胞有营养和缓冲作用,以保护成釉器免受伤害。当牙釉质形成时,该层萎缩。
星网状层细胞内的各细胞通过桥粒连接成网状,所以称为星网状细胞。
中间层:在内釉细胞上皮与星网状层之间有2~3层扁平细胞,称为中间层。该层细胞具有高的碱性磷酸酶活性,与牙釉质形成有关。
牙乳头
牙乳头和成釉器之间有一层基底膜分隔,大量细小的不规则纤维进入基底膜处形成无细胞带,最早分泌的牙釉质在此处聚集。
牙乳头细胞为未分化的间充质细胞。在钟状期的牙胚,成釉器凹陷部包围的外胚间充质组织增多,并出现细胞的分化。在内釉上皮的诱导下,牙乳头外层细胞分化为高柱状的成牙本质细胞(odontoblast)。
随着成熟的牙本质细胞不断分泌牙本质,相应部位的牙乳头逐渐成熟,其内部的细胞出现分化,有血管和神经的长入,这部分组织称为牙髓(dental pulp)
牙乳头在牙的发育中发挥着重要的作用,时决定牙形态的重要因素。
牙囊
牙囊包绕于成釉器及牙乳头的外周,主要由来源于外胚间充质的牙囊细胞组成。其有自我更新和分化功能的干细胞,在牙根和牙周组织的行程中发挥着关键的作用。
在牙根形成并萌出的过程中,牙囊细胞向不同方向分化为:成牙骨质细胞,成纤维细胞和成骨细胞,分别形成牙骨质,牙周膜和固有牙槽骨。
牙板的结局
在成釉器的帽状期时与成釉器有广泛的联系,到钟状期末,牙板(包括侧板)被间充质细胞侵入而断裂,并逐渐退化和消失,成釉器与口腔上皮相分离。有时残留的牙板上皮细胞团未能正常的退化,以上皮岛或者上皮团的形式存在于颌骨或牙龈中,称为Serres上皮剩余。婴儿刚出生不久可在牙龈上观察到上皮剩余,为针头大小的白色突起,称为上皮珠(epithelial pearls)俗称马牙子,可自行脱落。
在某些情况下,残留的牙板上皮可称为牙源性上皮肿瘤或囊肿的起源,也可能被重新激活成为额外牙。
牙体组织的形成
总论:牙体硬组织的形成从生长中心开始,前牙的生长中心位于切缘和舌侧隆突的基底膜,磨牙的生长中心位于牙尖处。
牙釉质和牙本质的形成过程拥有严格的规律性和节拍性,交叉进行。成牙本质细胞先形成一层牙本质并向牙髓中央后退,紧接着成釉细胞分泌一层牙釉质,并向外周后退,如此交叉进行,层层沉积直到牙冠的厚度。
牙本质
牙本质的形成过程(分为单生长中心和多生长中心)
单生长中心:钟状期的晚期,牙本质首先在临近内釉上皮的凹面(切缘和牙尖部位)的牙乳头中心形成,后沿着牙尖的斜面向牙颈部扩展,直至整个牙冠部牙本质完全形成。
多生长中心:同一时期,在多尖牙中,牙本质独立的在牙尖部圆锥状一层一层有节律的沉积,最后互相融合,形成后牙冠部的牙本质。
牙本质的形成是由成牙本质细胞完成的
生长中心处的内釉上皮细胞诱导牙乳头外胚间充质细胞向成牙本质细胞分化
分化过程:在牙本质形成前,牙乳头细胞和内釉上皮之间有一层无细胞区。这是牙乳头细胞为未分化的间充质细胞,当成釉细胞分化成熟后,对牙乳头发生诱导作用,临近无细胞区的未分化的间充质细胞先分化为前成牙本质细胞,后分化为成牙本质细胞。
随着成牙本质细胞的分化,体积增大,最终占据了牙乳头和内釉上皮之间的无细胞层。
成牙本质细胞分化完成后,开始形成牙本质的有机质。主要是胶原和蛋白多糖或者糖蛋白。
最先分泌到细胞外的胶原纤维被称为von korff纤维,主要由lll型胶原构成
这些纤维从成牙本质细胞深处发出,向内釉上皮细胞扩展,并最终输出在内釉上皮下的无结构基质,与基底膜垂直,随着成牙本质细胞的体积增大,一些小的l型胶原产生,并与未来的釉牙本质界平行,此时产生了罩牙本质(mantle dentin)
罩牙本质一旦形成,牙本质以微小的差别继续形成原发性生理性牙本质,即髓周牙本质。
由于成牙本质细胞体积增大,细胞外的间隙消失,细胞向基底膜那一侧伸出粗短的突起,同时细胞体向牙髓方向移动,在其后留下细胞质突,埋在基质中。这就形成了成牙本质细胞突起。偶尔有的突起能伸入基底膜中,形成釉梭(enamel spiindle)
在牙本质的形成中,矿物质的沉积是晚于有机质的形成的,所以成牙本质细胞层与矿化的牙本质层之间总有一层w有机基质,这一层有机基质称为前期牙本质(predentin)
继发牙本质是指在牙根完全形成后,继续沉积矿化形成的牙本质,其形成的方式和原发性牙本质相同,是原发性牙本质的延续,但是其沉积速度明显慢于原发性牙本质。
牙釉质
牙釉质的形成分为两个阶段
即细胞分泌有机质,并立即开始矿化,矿化达到约30%
当上一个阶段完成之后,牙釉质进一步矿化,晶体变宽变厚,与此同时大部分有机质和水被吸收,当牙釉质完全形成时,矿化程度达到96%
在牙釉质的形成过程中,成釉细胞的活动氛围三个时期
分泌前期
分泌期
成熟期
分泌过程
当牙本质形成后,内釉上皮分化成有分泌功能的成釉细胞,开始分泌牙釉质基质。牙釉质基质中的牙釉质蛋白释放到罩牙本质表面,羟基磷灰石开始在牙釉质蛋白上沉积,直到成型后,成釉细胞开始离开牙本质的表面,在靠近釉牙本质界的一端形成一 短的圆锥状的凸起,称为成釉细胞突(ameloblastic process),即托姆斯突(tomes processes)。
突起与细胞体之间有终棒(terminal bar)和连接复合体。新分泌的牙釉质基质以有机成分为主,矿物盐仅占矿化总量的30%。
矿化过程
首先,牙釉质的矿化是由成釉细胞调控的
其矿化方式是一方面矿物质沉积到基质中,同时谁和蛋白质从牙釉质中被吸收,如此反复交替,使得牙釉质最后达到96%的矿化程度。
成釉细胞的结局
牙釉质形成后,成釉细胞在牙釉质表面分泌一层无结构的有机物覆盖在牙釉质表面上,称为釉小皮。
釉小皮与细胞通过半桥粒连接。
牙釉质发育完成之后,成釉细胞、中间层细胞和星网状层细胞与外釉上皮细胞结合,形成一层鳞状上皮,覆盖在釉小皮上,称为缩余釉上皮(reduced dental epithelium)
当牙萌出道口腔中,缩余釉上皮在牙颈部形成牙龈的结合上皮!!!
牙髓
牙乳头是产生牙髓的原始组织,当牙乳头周围有牙本质形成时,才称作牙髓。
牙髓具有一定的自我修复和再生功能,发挥这些功能的是一群具有自我增值和多向分化的细胞,称为牙髓干细胞
牙乳头除了底部与牙囊相接外,四周被形成的牙本质所覆盖。牙乳头的未分化的间充质细胞分化为星型纤维细胞,即牙髓细胞。随着牙本质不断的形成,成牙本质细胞向中心移动,牙乳头的体积逐渐减小,等到原发性牙本质完全形成,预留在髓腔内的多血管的结缔组织,即为牙髓。
牙根
当牙冠的发育即将完成时,牙根开始发育。在牙发育的过程中,包括上皮根鞘,牙乳头和牙囊这三者相互作用,在牙根发育的早期作为一个整体性的功能复合物被称为发育期根端复合体(developing apical complex,DAC)
内釉和外釉上皮细胞在颈环处增生,向未来的根尖孔方向生长,而星网状层细胞和中间层细胞并不出现在上述增生的上皮中。这些增生的上皮呈双层,称为上皮根鞘(hertwig’s epithelial root sheath)。
上皮根鞘内侧面包围着牙乳头细胞,上皮根鞘的外面被牙囊细胞包绕。被上皮根鞘包住的牙乳头细胞也向根侧增生,其外胚层细胞与上皮细胞基底膜接触,分化出成牙本质细胞,进而形成根部的牙本质。
上皮根鞘对牙根的正常发育非常重要,若上皮根鞘的连续性收到破坏,或者在根分叉处上皮隔的舌侧凸起融合不全,则引起牙本质缺损,牙髓和牙周膜直接通连,此时形成侧支根管。如果上皮根鞘在规定时间没有发生断裂,仍然附着在根部的牙骨质表面,则牙囊的间充质细胞不能与该处的牙本质接触,也就不能分化出成牙骨质。这样在牙根表面特别是在牙颈部,牙本质暴露引起牙颈部过敏。
上皮根鞘继续 生长,离开牙冠向牙髓方向呈45°弯曲,形成一个盘状结构,弯曲的这一部分称为上皮隔。上皮隔围成一个向牙髓开放的孔,这是未来的根尖孔。
牙根的长度,弯曲度,厚度和牙根的数量都是由上皮隔与临近的外胚间充质细胞所决定的。
前面叙述的为单根牙。多根牙在根分叉区形成前,与单根牙类似。在多根形成时,首先在上皮隔上长出两到三个孔,将来就发育成相对应的双根牙或者是三根牙。
在牙根发育的过程中,上皮隔的位置保持不变,生长的牙根与上皮隔形成一定的角度,牙胚向口腔方向移动,并为牙根的继续生长提供了空隙。在牙根发育的后期,上皮隔开口缩小,根尖孔的宽度也随之缩小。随后根尖牙本质和牙骨质沉积,形成狭小的根尖孔。
牙周组织
牙骨质的形成
牙周膜的发育
牙槽骨的形成
牙的萌出和替换
牙的萌出
乳牙恒牙交替