発生学 · 12.4
心血管系:血管の発生
Cardiovascular System — Vascular development
🧠 血管系の発生は「動脈系=伝統的 Traditional 伝統的(Traditional) Traditional(伝統的) に1・2・3・4・6と番号付けされる5対の咽頭弓動脈 pharyngeal/aortic arch arteries 咽頭弓動脈(pharyngeal/aortic arch arteries) pharyngeal/aortic arch arteries(咽頭弓動脈) が再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) される」「静脈系=3対の胎児静脈が複雑に吻合し直してIVC・SVC・奇静脈系azygos system 奇静脈系(azygos system)azygos system(奇静脈系) になる」という2つの再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) で覚える。 どちらも、当初の左右対称な管の一部が残り、ほかが退行して左右非対称な成体配置になる。
血管新生の2様式
| 様式 | 内容 |
|---|---|
| 脈管形成vasculogenesis脈管形成(vasculogenesis)vasculogenesis(脈管形成) | 中胚葉由来の血管前駆細胞がその場で分化し、一次血管叢を新規に形成する |
| 血管新生angiogenesis血管新生(angiogenesis)angiogenesis(血管新生) | 既存の血管網を拡張・再構築remodel 再構築(remodel)remodel(再構築) する。内皮細胞が伸びる発芽型に加え、組織柱が内腔を分ける嵌入impaction (impacted fracture) 嵌入(impaction (impacted fracture))impaction (impacted fracture)(嵌入) 型も含む |
したがって、血管新生は「既存血管pre-existing vessel 既存血管(pre-existing vessel)pre-existing vessel(既存血管) からの発芽」だけを指すのではなく、既存血管pre-existing vessel 既存血管(pre-existing vessel)pre-existing vessel(既存血管) の内腔を分割して網を増やす過程も含む。1
咽頭弓動脈
咽頭弓(16-1-pharyngeal-branchial-apparatus)の中を、腹側大動脈(動脈幹の延長)と背側大動脈 dorsal aorta 背側大動脈(dorsal aorta) dorsal aorta(背側大動脈) をつなぐ咽頭弓動脈 pharyngeal/aortic arch arteries 咽頭弓動脈(pharyngeal/aortic arch arteries) pharyngeal/aortic arch arteries(咽頭弓動脈) が頭側から順に形成される。ヒトを含む羊膜類で正常に形成される咽頭弓は5対で、伝統的Traditional 伝統的(Traditional)Traditional(伝統的) な番号が第1・2・3・4・6弓であるため数字上は第5弓が欠ける。独立した第5弓が痕跡的に形成されるわけではない。2
flowchart TD
A["第1弓動脈:ほぼ退行(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='maxillary artery'>上顎動脈</span>の一部として遺残)"]
B["第2弓動脈:ほぼ退行(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stapes'>アブミ骨</span>動脈として一部遺残)"]
C["第3弓動脈:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='common carotid artery'>総頸動脈</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='internal carotid artery, ICA'>内頸動脈</span>近位部"]
D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fourth aortic arch artery'>第4弓動脈</span>:左は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aortic arch'>大動脈弓</span>の一部、右は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='right subclavian artery'>右鎖骨下動脈</span>近位部"]
E["第5弓動脈:正常発生では形成されない<br>番号は第4弓から第6弓へ進む"]
F["第6弓動脈:肺動脈近位部+(左側)動脈管"]
| 弓 | 主な成体構造 |
|---|---|
| 第1・2弓 | ほぼ退行(一部が上顎動脈 maxillary artery上顎動脈(maxillary artery) maxillary artery(上顎動脈)・アブミ骨stapes アブミ骨(stapes)stapes(アブミ骨) 動脈として遺残) |
| 第3弓 | 総頸動脈common carotid artery総頸動脈(common carotid artery)common carotid artery(総頸動脈)、内頸動脈internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA)internal carotid artery, ICA(内頸動脈) の近位部 |
| 第4弓(左) | 大動脈弓aortic arch 大動脈弓(aortic arch)aortic arch(大動脈弓) の一部 |
| 第4弓(右) | 右鎖骨下動脈right subclavian artery 右鎖骨下動脈(right subclavian artery)right subclavian artery(右鎖骨下動脈) の近位部 |
| 第6弓(左) | 左肺動脈+動脈管 |
| 第6弓(右) | 右肺動脈近位部(動脈管に相当する部分は退行) |
⭐ 「第6弓(左)が動脈管になる」という対応は胎児循環(12-5-fetal-circulation)の理解の前提として最頻出。第4弓の左右差(左は大動脈弓 aortic arch大動脈弓(aortic arch) aortic arch(大動脈弓)、右は鎖骨下動脈 subclavian artery鎖骨下動脈(subclavian artery) subclavian artery(鎖骨下動脈))も、動脈管開存patent ductus arteriosus (PDA) 動脈管開存(patent ductus arteriosus (PDA))patent ductus arteriosus (PDA)(動脈管開存) や大動脈縮窄 coarctation of the aorta 大動脈縮窄(coarctation of the aorta) coarctation of the aorta(大動脈縮窄) の位置と併せて問われやすい。
静脈系の発生
胎児の主静脈 cardinal veins 主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈) は当初、卵黄静脈vitelline veins卵黄静脈(vitelline veins)vitelline veins(卵黄静脈)・臍静脈umbilical veins臍静脈(umbilical veins)umbilical veins(臍静脈)・主静脈cardinal veins主静脈(cardinal veins)cardinal veins(主静脈)という3対の系統からなるが、複雑な吻合と非対称な退行を経て成体の静脈系に再編される。
| 胎児期fetal period 胎児期(fetal period)fetal period(胎児期) の静脈 | 成体での運命 |
|---|---|
| 卵黄静脈vitelline veins卵黄静脈(vitelline veins)vitelline veins(卵黄静脈) | 肝洞様毛細血管 sinusoidal capillary (sinusoid) 洞様毛細血管(sinusoidal capillary (sinusoid)) sinusoidal capillary (sinusoid)(洞様毛細血管) 網・門脈系portal system 門脈系(portal system)portal system(門脈系) (肝臓を貫く部分が肝臓の血管網に組み込まれる) |
| 臍静脈umbilical veins臍静脈(umbilical veins)umbilical veins(臍静脈) | 右臍静脈 umbilical veins 臍静脈(umbilical veins) umbilical veins(臍静脈) は退行、左臍静脈 umbilical veins 臍静脈(umbilical veins) umbilical veins(臍静脈) のみ残存し胎児期 fetal period 胎児期(fetal period) fetal period(胎児期) は酸素化血 oxygenated blood 酸素化血(oxygenated blood) oxygenated blood(酸素化血) を運ぶ(出生後は肝円索 ligamentum teres hepatis 肝円索(ligamentum teres hepatis) ligamentum teres hepatis(肝円索) に、12-5-fetal-circulation) |
| 前主静脈 cardinal veins主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈)・後主静脈 cardinal veins主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈) | 前主静脈 cardinal veins主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈)・総主静脈common cardinal veins 総主静脈(common cardinal veins)common cardinal veins(総主静脈) の一部が上大静脈 superior vena cava (SVC) 上大静脈(superior vena cava (SVC)) superior vena cava (SVC)(上大静脈) に、複雑な吻合網(下主静脈 cardinal veins主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈)・上主静脈 cardinal veins 主静脈(cardinal veins) cardinal veins(主静脈) 系)が下大静脈・奇静脈系azygos system 奇静脈系(azygos system)azygos system(奇静脈系) に再編される |
💡 下大静脈は単一の胎児静脈が伸びてできたものではなく、複数の静脈系の断片をつなぎ合わせて作られた“パッチ patch パッチ(patch) patch(パッチ) ワーク“の血管という理解が、静脈系のバリエーション・奇形(下大静脈欠損など)が比較的多い理由を説明する。
まとめ
- 血管網は脈管形成 vasculogenesis 脈管形成(vasculogenesis) vasculogenesis(脈管形成) で一次血管叢を新規形成し、血管新生の発芽型・嵌入impaction (impacted fracture) 嵌入(impaction (impacted fracture))impaction (impacted fracture)(嵌入) 型で拡張・再構築remodel 再構築(remodel)remodel(再構築) される。
- 咽頭弓動脈pharyngeal/aortic arch arteries 咽頭弓動脈(pharyngeal/aortic arch arteries)pharyngeal/aortic arch arteries(咽頭弓動脈) は5対で、伝統的Traditional 伝統的(Traditional)Traditional(伝統的) に第1・2・3・4・6弓と番号付けされる。第3弓→頸動脈系 carotid arteries頸動脈系(carotid arteries) carotid arteries(頸動脈系)、第4弓→大動脈弓 aortic arch大動脈弓(aortic arch) aortic arch(大動脈弓)/鎖骨下動脈subclavian artery鎖骨下動脈(subclavian artery)subclavian artery(鎖骨下動脈)、第6弓→肺動脈/動脈管(左のみ)となる。
- 静脈系は卵黄静脈 vitelline veins卵黄静脈(vitelline veins) vitelline veins(卵黄静脈)・臍静脈umbilical veins臍静脈(umbilical veins)umbilical veins(臍静脈)・主静脈cardinal veins 主静脈(cardinal veins)cardinal veins(主静脈) の3系統が複雑に吻合・退行し、SVC・IVC・門脈系portal system門脈系(portal system)portal system(門脈系)・奇静脈系azygos system 奇静脈系(azygos system)azygos system(奇静脈系) に再編される。
- 左臍静脈 umbilical veins 臍静脈(umbilical veins) umbilical veins(臍静脈) のみが残存し胎児期 fetal period 胎児期(fetal period) fetal period(胎児期) の酸素化血 oxygenated blood 酸素化血(oxygenated blood) oxygenated blood(酸素化血) を運ぶ。IVCは複数の静脈系の断片が組み合わさってできる。
出典
- 1.Vasculogenesis and angiogenesis as mechanisms of vascular network formation, growth and remodeling(Journal of Neuro-Oncology・2000)脈管形成は中胚葉由来前駆細胞からの一次血管叢形成、血管新生は既存網の発芽と内腔分割による拡張・再構築を含む閲覧 2026-08-22
- 2.A revised terminology for the pharyngeal arches and the arch arteries(Journal of Anatomy・2023)ヒトを含む羊膜類では咽頭弓は5つで、伝統的に1・2・3・4・6と番号付けされ、独立した第5弓は正常発生で形成されない閲覧 2026-08-22