以斑马鱼和小鼠为模式动物,研究血液系统发生的分子机制,尤其是血液与心血管干细胞/前体细胞的形成、造血干细胞命运决定、维持及分化等,力图阐明调控血液系统发育的信号通路和基因调控网络,为体外编程和重编程造血干细胞以及治疗相关人类疾病提供理论基础。
近年来,本课题组围绕“造血干细胞产生、扩增及分化”,从多角度、多层次系统解析造血干细胞命运决定、分化和发育为成熟血细胞的调控机制,取得了一系列原创性成果。在造血干细胞命运决定和产生过程中,我们发现信使RNA的m6A甲基化修饰(Nature, 2017)、炎性信号因子(Blood, 2015)、Gpr183(Cell Res, 2015)、转录共抑制子Ncor2(Blood, 2014)、初级纤毛(Nat Commun,2019)、Rab5c介导的内吞运输(PLoS Biol. 2020)、DNA甲基化修饰(Developmen,2022)、Cpeb1b介导的胞质内多聚腺苷酸化(PNAS,2023)、spi2(Cell Res, 2023)、BMP和ERK信号通路形成的调控网络(Nat Commun,2014)和ETS转录因子Fev(Blood, 2013,封面文章)等起关键调控作用。在造血干细胞的维持和扩增阶段,Smarca5介导的染色质重塑(Blood, 2021)、 Rpc9(Development, 2016)和miR-142-3p(Cell Res, 2013)等内源因素以及组织微环境至关重要。微环境因素包括:5-羟色胺(J Exp Med, 2017)、血管内皮细胞(Cell Rep, 2019; Dev Cell, 2017; Proc Natl Acad Sci U S A, 2021)、巨噬细胞(Cell Res, 2022,封面文章)和血液流动等(Blood, 2011)。在血细胞分化阶段,我们阐释了Irf4a在淋/髓系命运转换(Dev Cell,2015,封面文章)、Klf3和Klf6调控红细胞成熟(Dev Biol,2015)以及Foxn1在造血干细胞向T细胞分化过程中的分子调控机制(Proc Natl Acad Sci U S A, 2012)。我们示踪了小鼠胎盘巨噬细胞的生血内皮起源(Dev Cell,2021),创制了斑马鱼免疫缺陷模型(Stem Cell Reports. 2020)和血栓疾病模型(Elife. 2021),发现DNA甲基化修饰在早期胚胎左右不对称发育中的调控作用(EMBO J,2017)。此外,通过合作研究,我们揭示了RNA m5C甲基化修饰(Mol Cell. 2019)、RNA二级结构动态性(Genome Biol. 2020)和Ddx3xb相分离等在早期胚胎发育中的调控作用(Cell Res. 2022)
科研进展