発生学 · 16.1
頭頸部:咽頭(鰓)装置
Head and Neck — Pharyngeal (branchial) apparatus
🧠 咽頭装置pharyngeal apparatus 咽頭装置(pharyngeal apparatus)pharyngeal apparatus(咽頭装置) は「弓arch弓(arch)arch(弓)・嚢・溝」の3層構造として覚える。 弓=中胚葉+神経堤 neural crest 神経堤(neural crest) neural crest(神経堤) の芯(骨格・筋・神経・動脈のセット)、嚢=内胚葉の内側の袋(内分泌・免疫臓器の起源)、溝=外胚葉の外側の溝(ほぼ全部消える)。この3層構造の中で弓ごとの「骨格・筋・神経・動脈」の対応表が頭頸部発生の最重要暗記事項であり、成人の脳神経診察・顔面外傷の解剖学的知識の土台になる。
咽頭弓
咽頭弓は頭頸部の側面に一時的に形成される、外側から弓arch弓(arch)arch(弓)・その間の外側の溝(cleft/groove、外胚葉)・内側の嚢(pouch、内胚葉)という3層構造。各弓の芯には中胚葉(軟骨・筋の前駆)と神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) (06-1-ectoderm-derivatives、頭蓋顔面骨craniofacial bones 頭蓋顔面骨(craniofacial bones)craniofacial bones(頭蓋顔面骨) 格の骨組みや結合組織)が入り込む。ヒトを含む羊膜類で正常に形成される弓は5つで、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ため数字の上では第5弓が欠ける。独立した第5弓が一過性に形成されるわけではない。1(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12-4-vascular-development)
flowchart TD
A["咽頭弓(中胚葉+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neural crest'>神経堤</span>の芯)"]
A --> B["骨格(軟骨):神経堤由来の間葉が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endochondral ossification'>軟骨内骨化</span>/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intramembranous ossification'>膜性骨化</span>"]
A --> C["筋:中胚葉由来の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myoblast'>筋芽細胞</span>"]
A --> D["神経:各弓に固有の脳神経が分布・支配"]
A --> E["動脈:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pharyngeal/aortic arch arteries'>咽頭弓動脈</span>"]
| 弓 | 骨格 | 筋 | 神経 |
|---|---|---|---|
| 第1弓 | Meckel軟骨→ツチ骨 malleusツチ骨(malleus) malleus(ツチ骨)・キヌタ骨incusキヌタ骨(incus)incus(キヌタ骨)。下顎骨mandible 下顎骨(mandible)mandible(下顎骨) はMeckel軟骨の外側で膜性骨化 intramembranous ossification 膜性骨化(intramembranous ossification) intramembranous ossification(膜性骨化) する | 咀嚼筋muscles of mastication咀嚼筋(muscles of mastication)muscles of mastication(咀嚼筋)、顎舌骨筋mylohyoid顎舌骨筋(mylohyoid)mylohyoid(顎舌骨筋)、顎二腹筋前腹anterior belly of digastric顎二腹筋前腹(anterior belly of digastric)anterior belly of digastric(顎二腹筋前腹)、口蓋帆張筋tensor veli palatini口蓋帆張筋(tensor veli palatini)tensor veli palatini(口蓋帆張筋)、鼓膜張筋tensor tympani 鼓膜張筋(tensor tympani)tensor tympani(鼓膜張筋) など | 三叉神経(CN V。下顎神経mandibular nerve, V3下顎神経(mandibular nerve, V3)mandibular nerve, V3(下顎神経)) |
| 第2弓 | Reichert軟骨→アブミ骨 stapesアブミ骨(stapes) stapes(アブミ骨)、茎状突起styloid process茎状突起(styloid process)styloid process(茎状突起)、舌骨小角 | 表情筋muscles of facial expression表情筋(muscles of facial expression)muscles of facial expression(表情筋)、アブミ骨筋stapediusアブミ骨筋(stapedius)stapedius(アブミ骨筋)、茎突舌骨筋stylohyoid茎突舌骨筋(stylohyoid)stylohyoid(茎突舌骨筋)、顎二腹筋後腹posterior belly of digastric顎二腹筋後腹(posterior belly of digastric)posterior belly of digastric(顎二腹筋後腹) | 顔面神経(CN VII) |
| 第3弓 | 舌骨大角・舌骨体下部 | 茎突咽頭筋stylopharyngeus muscle茎突咽頭筋(stylopharyngeus muscle)stylopharyngeus muscle(茎突咽頭筋) | 舌咽神経glossopharyngeal nerve, IX 舌咽神経(glossopharyngeal nerve, IX)glossopharyngeal nerve, IX(舌咽神経) (CN IX) |
| 第4弓 | 甲状軟骨thyroid cartilage 甲状軟骨(thyroid cartilage)thyroid cartilage(甲状軟骨) など喉頭軟骨 laryngeal cartilages喉頭軟骨(laryngeal cartilages) laryngeal cartilages(喉頭軟骨) | 輪状甲状筋cricothyroid輪状甲状筋(cricothyroid)cricothyroid(輪状甲状筋)、咽頭収縮筋pharyngeal constrictors咽頭収縮筋(pharyngeal constrictors)pharyngeal constrictors(咽頭収縮筋) | 迷走神経・上喉頭神経superior laryngeal nerve 上喉頭神経(superior laryngeal nerve)superior laryngeal nerve(上喉頭神経) (CN X) |
| 第6弓 | 輪状軟骨cricoid cartilage輪状軟骨(cricoid cartilage)cricoid cartilage(輪状軟骨)・披裂軟骨arytenoid cartilages 披裂軟骨(arytenoid cartilages)arytenoid cartilages(披裂軟骨) など喉頭軟骨 laryngeal cartilages喉頭軟骨(laryngeal cartilages) laryngeal cartilages(喉頭軟骨) | 喉頭内筋(輪状甲状筋cricothyroid 輪状甲状筋(cricothyroid)cricothyroid(輪状甲状筋) を除く) | 迷走神経・反回神経recurrent laryngeal nerve (RLN) 反回神経(recurrent laryngeal nerve (RLN))recurrent laryngeal nerve (RLN)(反回神経) (CN X) |
⭐ この弓ごとの骨格・筋・神経の対応表は頭頸部発生の最頻出事項。 第1弓=三叉神経、第2弓=顔面神経という対応から、それぞれの脳神経麻痺 cranial nerve palsy 脳神経麻痺(cranial nerve palsy) cranial nerve palsy(脳神経麻痺) で障害される筋群(咀嚼筋muscles of mastication咀嚼筋(muscles of mastication)muscles of mastication(咀嚼筋) vs 表情筋muscles of facial expression表情筋(muscles of facial expression)muscles of facial expression(表情筋))が逆算 back-calculate 逆算(back-calculate) back-calculate(逆算) できる(10-2-head-limb-body-wall-musclesの原則の具体例)。
💡 第1弓の筋には「咀嚼mastication 咀嚼(mastication)mastication(咀嚼) とは関係が薄いのに三叉神経が支配する2つの筋」が入る。 口蓋帆張筋tensor veli palatini 口蓋帆張筋(tensor veli palatini)tensor veli palatini(口蓋帆張筋) と鼓膜張筋 tensor tympani 鼓膜張筋(tensor tympani) tensor tympani(鼓膜張筋) は、咀嚼筋muscles of mastication咀嚼筋(muscles of mastication)muscles of mastication(咀嚼筋)・顎舌骨筋mylohyoid顎舌骨筋(mylohyoid)mylohyoid(顎舌骨筋)・顎二腹筋前腹anterior belly of digastric 顎二腹筋前腹(anterior belly of digastric)anterior belly of digastric(顎二腹筋前腹) とともに第1弓に由来し、いずれも三叉神経の下顎神経 mandibular nerve, V3 下顎神経(mandibular nerve, V3) mandibular nerve, V3(下顎神経) に支配される。1 鼓膜張筋tensor tympani 鼓膜張筋(tensor tympani)tensor tympani(鼓膜張筋) (第1弓・CN V)とアブミ骨筋 stapedius アブミ骨筋(stapedius) stapedius(アブミ骨筋) (第2弓・CN VII)という中耳の2筋の対比は、弓の違いがそのまま支配神経の違いになる典型例である(18-2-middle-ear)。
💡 下顎骨mandible 下顎骨(mandible)mandible(下顎骨) は、Meckel軟骨が骨に置き換わったものではない。 第1弓(下顎弓)の神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) は凝集して軟骨細胞 chondrocytes 軟骨細胞(chondrocytes) chondrocytes(軟骨細胞) へ分化しMeckel軟骨を作るが、同じ神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) 集団が上顎・下顎の膜性骨も作る。マウス胚では下顎骨 mandible 下顎骨(mandible) mandible(下顎骨) の石灰化がMeckel軟骨の外側から始まり、のちに軟骨を包み込むと報告されている。Meckel軟骨そのものは、遠位部pars distalis 遠位部(pars distalis)pars distalis(遠位部) が下顎正中の結合部に、近位部がツチ骨 malleusツチ骨(malleus) malleus(ツチ骨)・キヌタ骨incus キヌタ骨(incus)incus(キヌタ骨) の軟骨となって軟骨内骨化 endochondral ossification 軟骨内骨化(endochondral ossification) endochondral ossification(軟骨内骨化) し、中間部pars intermedia 中間部(pars intermedia)pars intermedia(中間部) の一部は靱帯 ligament 靱帯(ligament) ligament(靱帯) へ変わり、残りは退縮して消失する。2
💡 弓ごとの対応表は、尾側の弓では「あとから作られる構造」を割り当てている。 2023年の総説は、羊膜類では咽頭嚢 pharyngeal pouch 咽頭嚢(pharyngeal pouch) pharyngeal pouch(咽頭嚢) が4つ・弓が5つ形成されること、そして尾側の2弓(第4弓と最尾側の弓)は存在している期間には固有の筋・骨格の要素を作らず、喉頭の軟骨と筋はそれらの弓が改築されたあとの段階で現れることを指摘し、番号ではなく下顎弓・舌骨弓・頸動脈弓・大動脈弓aortic arch大動脈弓(aortic arch)aortic arch(大動脈弓)・肺動脈弓という呼称を提案している。1 一方で、上の表のように弓の番号と喉頭の軟骨・筋を対応づける整理は教科書・試験では今も標準であり、迷走神経のどの枝(上喉頭神経superior laryngeal nerve上喉頭神経(superior laryngeal nerve)superior laryngeal nerve(上喉頭神経)/反回神経recurrent laryngeal nerve (RLN)反回神経(recurrent laryngeal nerve (RLN))recurrent laryngeal nerve (RLN)(反回神経))が支配するかを覚える道具 tool 道具(tool) tool(道具) として有効である。2通りの書き方があることを知ったうえで表を使う。
咽頭嚢
| 嚢 | 由来する構造 |
|---|---|
| 第1嚢 | 鼓室tympanic cavity鼓室(tympanic cavity)tympanic cavity(鼓室)・耳管(18-2-middle-ear) |
| 第2嚢 | 口蓋扁桃palatine tonsil 口蓋扁桃(palatine tonsil)palatine tonsil(口蓋扁桃) の上皮 |
| 第3嚢 | 下副甲状腺(背側翼)、胸腺(腹側翼)——胸腺の方が下方へ移動し、最終的に下副甲状腺より下方に位置する |
| 第4嚢 | 上副甲状腺、内胚葉性の後鰓体 ultimobranchial body 後鰓体(ultimobranchial body) ultimobranchial body(後鰓体) (甲状腺へ合流し傍濾胞細胞 parafollicular C-cell傍濾胞細胞(parafollicular C-cell) parafollicular C-cell(傍濾胞細胞)/C細胞を生じる)34 |
💡 第3嚢由来の胸腺が第4嚢由来の上副甲状腺より下方(尾側)に位置するのは、胸腺が発生の過程でより長い距離を尾側へ移動するため——「番号が若い嚢の方が最終的に下にくる」という直感に反する配置は、DiGeorge症候群DiGeorge syndromeDiGeorge症候群(DiGeorge syndrome)DiGeorge syndrome(DiGeorge症候群)(16-4-clinical)の理解にも関わる。
咽頭溝
第1溝のみが正常に存続し、外耳道(18-3-external-ear)になる。第2〜4溝は、急速に増殖する第2弓が尾側へ覆いかぶさることで一時的な陥凹(頸洞cervical sinus頸洞(cervical sinus)cervical sinus(頸洞))に埋没し、通常は完全に消失する。
⚠️ 頸洞cervical sinus 頸洞(cervical sinus)cervical sinus(頸洞) の遺残は鰓裂嚢胞branchial cleft cyst鰓裂嚢胞(branchial cleft cyst)branchial cleft cyst(鰓裂嚢胞)・鰓裂瘻branchial cleft fistula鰓裂瘻(branchial cleft fistula)branchial cleft fistula(鰓裂瘻)の原因となる(16-4-clinical)。
まとめ
- 咽頭弓は中胚葉+神経堤 neural crest 神経堤(neural crest) neural crest(神経堤) の芯をもち、弓ごとに固有の骨格・筋・脳神経が対応する(第1弓=三叉神経(CN V)、第2弓=顔面神経(CN VII)、第3弓=舌咽神経 glossopharyngeal nerve, IX 舌咽神経(glossopharyngeal nerve, IX) glossopharyngeal nerve, IX(舌咽神経) (CN IX)、第4/6弓=迷走神経(CN X))。第1弓の筋には咀嚼筋 muscles of mastication 咀嚼筋(muscles of mastication) muscles of mastication(咀嚼筋) のほか口蓋帆張筋 tensor veli palatini口蓋帆張筋(tensor veli palatini) tensor veli palatini(口蓋帆張筋)・鼓膜張筋tensor tympani 鼓膜張筋(tensor tympani)tensor tympani(鼓膜張筋) が含まれる。
- 下顎骨mandible 下顎骨(mandible)mandible(下顎骨) はMeckel軟骨が骨化したものではなく、同じ第1弓の神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) から膜性骨として作られる。Meckel軟骨の近位部がツチ骨 malleusツチ骨(malleus) malleus(ツチ骨)・キヌタ骨incus キヌタ骨(incus)incus(キヌタ骨) になる。
- 羊膜類で正常に形成される弓は5つで、独立した第5弓は形成されない。尾側2弓が固有の筋・骨格要素を作らないことを踏まえ、番号ではなく下顎弓・舌骨弓・頸動脈弓・大動脈弓aortic arch大動脈弓(aortic arch)aortic arch(大動脈弓)・肺動脈弓という呼称も提案されている(伝統的Traditional 伝統的(Traditional)Traditional(伝統的) な番号づけと表は今も標準)。
- 咽頭嚢pharyngeal pouch 咽頭嚢(pharyngeal pouch)pharyngeal pouch(咽頭嚢) (内胚葉)は第1嚢→鼓室 tympanic cavity鼓室(tympanic cavity) tympanic cavity(鼓室)・耳管、第2嚢→口蓋扁桃 palatine tonsil口蓋扁桃(palatine tonsil) palatine tonsil(口蓋扁桃)、第3嚢→下副甲状腺・胸腺、第4嚢→上副甲状腺・後鰓体ultimobranchial body 後鰓体(ultimobranchial body)ultimobranchial body(後鰓体) を生じ、後鰓体ultimobranchial body 後鰓体(ultimobranchial body)ultimobranchial body(後鰓体) の内胚葉系譜 lineage 系譜(lineage) lineage(系譜) がC細胞になる。
- 胸腺は下副甲状腺より尾側へ移動し、最終的に下副甲状腺の下方に位置する。
- 咽頭溝(外胚葉)は第1溝のみ外耳道として存続し、他は頸洞 cervical sinus 頸洞(cervical sinus) cervical sinus(頸洞) に埋没して消失する。頸洞cervical sinus 頸洞(cervical sinus)cervical sinus(頸洞) の遺残は鰓裂嚢胞 branchial cleft cyst鰓裂嚢胞(branchial cleft cyst) branchial cleft cyst(鰓裂嚢胞)・瘻の原因となる。
出典
- 1.A revised terminology for the pharyngeal arches and the arch arteries(Journal of Anatomy・2023)Table 1 が第1弓(下顎弓)の筋として「Tensor tympani, muscles of mastication, mylohyoid, anterior belly digastric, tensor veli palatini」、神経として「Trigeminal, mandibular branch」を挙げ、第2弓(舌骨弓)の筋として「Stapedius, stylohyoid, facial muscles」、神経として「Facial」を挙げる。本文は羊膜類で咽頭嚢が4つ・咽頭弓が5つ形成されるとし「There is no transient additional 'fifth' arch in normal development」と述べる。また尾側の2弓について「The two most caudal arches do not generate any defined muscular and skeletal elements during the period of their existence」「Such derivatives, however, do not appear until long after the last two arches have been remodelled」とし、番号ではなく下顎・舌骨・頸動脈・大動脈・肺動脈という呼称を提案する閲覧 2026-09-07
- 2.Meckel's Cartilage in Mandibular Development and Dysmorphogenesis(Frontiers in Genetics・2022)導入が「NCC from the mandibular arch condense and then differentiate into chondrocytes to form Meckel's cartilage (MC)」「The same NCC that form MC give rise to the dermal bones of the upper and lower jaws and at least part of two of the three middle ear bones (malleus, incus)」と述べ、続けて「the distal portion of MC becomes the symphysis … and the proximal portion of MC forms cartilages of the malleus and incus, bones that ossify endochondrally」「Mineralization of the mandibular bone begins at E14 laterally along MC and eventually encases it」(マウス胚)、「Part of the Mid and/or Posterior regions of MC transforms into ligament, but other portions of the Mid region degrade and eventually completely disappear」と整理する閲覧 2026-09-07
- 3.Revising the embryonic origin of thyroid C cells in mice and humans(Development・2015)哺乳類の甲状腺C細胞は神経堤ではなく咽頭嚢内胚葉由来である閲覧 2026-08-22
- 4.Resolving thyroid lineage cell trajectories merging into a dual endocrine gland in mammals(Nature Communications・2026)正中甲状腺原基と後鰓体の内胚葉系譜が合流し、濾胞細胞とC細胞を含む複合内分泌腺を形成する閲覧 2026-08-22