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進入胃原本長在背後 中研院追出翻轉關鍵
中研院細生所游智凱（左起）、蘇怡璇、陳宜芝、林靖益、范子霈。（記者簡惠茹翻攝）
〔記者簡惠茹／台北報導〕包含人類在內的所有脊索動物的身體構造消化系統都是在腹側，神經管則是在背側，但是百年以來，生物學家一直無法解釋原因，中研院系生所團隊找到關鍵因素，因為動物胚胎發育從口部消失開始演化，神經同時集中於原本的腹側發育，新開口從原先的背部產生，導致背腹翻轉。
胚胎發育口部消失 致背腹翻轉
生物分類上人類屬於脊索動物門，而所有脊索動物具有一個獨特的特徵，消化系統在腹側，神經管則位於背側，但是蝦、蝸牛等動物卻剛好顛倒，蝦子的消化道就是背上那條黑色線，而神經管位於腹側，生物學家一直無法妥善解釋脊索動物背腹獨特的身體構造從何演化而來。
中央研究院細胞與個體生物學研究所蘇怡璇副研究員與臨海研究站主任游智凱指出，他們的研究以演化發育生物學的角度，嘗試找出脊索動物在背腹翻轉的演化過程中如何產生中間過渡型態。
研究成果登《美國國家科學院院刊》
蘇怡璇與游智凱表示，研究發現，由於口部決定了腹側位置，動物胚胎發育從「口部」消失產生變化，推測將於對側產生新開口，導致神經管與消化管方向對調，成為脊索動物背腹翻轉的關鍵，研究成果已於今年6月發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。
研究團隊表示，過去研究發現，骨骼形成蛋白BMP（Bone Morphogenic Protein）對於動物胚胎如何決定背腹體軸發育具有關鍵作用，研究團隊將BMP訊息分子加入玉柱蟲胚胎，改變其體內BMP的訊息強度，發現胚胎發育出現兩處改變，第一，口部消失，抑制胚胎口部的形成；第二，神經轉而集中於腹側發育，對應至脊索動物的背側神經系統，研究推測，胚胎發育晚期將產生新開口於原本的背側，致使背腹體軸翻轉。
蘇怡璇與游智凱指出，過去研究認為，當神經聚集至腹部後，嘴巴再慢慢演化、移動至另一側，他們的論文提供一個可能的分子機制，從口部消失開始演化，神經同時集中於原本的腹側發育，演化的轉折不在於口部位置移動，而是新開口從原先的背部產生，導致背腹翻轉。
中研院指出，此研究使用在澎湖群島採集的半索動物玉柱蟲，為研究團隊長年致力在台灣發展建立的研究模式動物，中研院細生所位於宜蘭礁溪的臨海研究站在海洋動物研究資源的照護與提供上，也扮演不可或缺的角色。
