栉水母中的胚孔组织者

1924年，Hilde Mangold和Hans Spemann的经典实验证明，两栖动物胚胎的背侧胚孔唇具有组织者功能，移植后可诱导次级体轴形成。后续研究表明，两侧对称动物的姐妹群刺胞动物也具有胚孔组织者。然而，组织者的进化起源仍不清楚。本文报道了所有其他后生动物的进化姐妹群成员——栉水母Mnemiopsis leidyi的胚孔唇具有组织者活性。我们发现，移植M. leidyi原肠胚的胚孔唇组织片段可诱导次级咽和口的形成。此外，跨门移植实验表明，M. leidyi的胚孔唇能在刺胞动物Nematostella vectensis的胚胎中诱导次级体轴的产生。M. leidyi的组织者功能需要β-catenin和TGFβ信号通路，且TGFβ家族配体可能提供了这种诱导能力。这些发现揭示了胚孔组织者在栉水母、刺胞动物和脊椎动物中的深度同源性，暗示了胚孔唇在祖先中的组织者角色。我们提出，组织者的出现是一项关键的创新，促进了从单细胞亲属的时间性细胞分化到第一个多细胞胚胎的空间性细胞分化的转变。