研究内容与目标

哺乳动物胚胎发育始于受精卵,经过卵裂、致密化等过程形成囊胚,胚胎从输卵管迁移到子宫并完成植入,并与母体建立联系,进而通过原肠运动产生三胚层,奠定了组织器官发生的基础。受研究材料稀少和伦理限制,关于哺乳动物特别是人类早期胚胎发育的有限认识制约人类生殖相关疾病诊断和治疗。

本课题组长期围绕卵母细胞特异性和干细胞定向分化等关键前沿科学问题,针对女性生殖健康和干细胞临床应用等国民健康重大需要;以基因敲除小鼠、早期胚胎体外培养和多能性细胞等技术,研究哺乳动物早期胚胎发育的母源调控和早期细胞谱系形成。主要成果包括:发现了哺乳动物第一个母源复合体SCMC(subcortical maternal complex),围绕该复合体进行的系列研究明显促进哺乳动物母源调控领域研究;建立高效哺乳动物早期原肠胚发育的体外研究模型,首次将灵长类胚胎体外培养至原肠胚时期,建立了第一株对应于哺乳动物原肠运动即将起动前上胚层细胞的活化态多能干细胞-fPSCs。将来的主要研究内容和目标:

1.哺乳动物母源调控:主要利用基因敲除小鼠、生物化学和人工智能等技术,以SCMC模型搭建为模式,构建卵母细胞关键分子调控网络,揭示哺乳动物卵母细胞特异性的分子基础,为女性生殖健康的诊疗提供分子靶点和策略。

2.早期胚胎细胞谱系形成:主要利用干细胞、类器官和胚胎体外培养等技术,建立对应于重要组织器官形成过程中关键发育节点的前体细胞,揭示关键前体细胞培养和维持的分子机制,解决干细胞定向分化的关键科学问题,促进干细胞临床应用。