干细胞是机体组织器官再生的源泉,其自我更新与分化之间的动态平衡对于组织器官的生长发育和机能维持具有重要的作用。在人类的一生中,干细胞经历了蓬勃发育、维持和衰退的过程。这一过程受到严格的时空调控,而干细胞命运调控机制的失衡与人类疾病的发生息息相关。在衰老过程中,干细胞逐渐耗竭,是导致衰老和衰老相关疾病的发生的重要原因。
课题组主要围绕干细胞的命运决定和稳态维持,通过结合基因编辑技术、多谱系的干细胞分化技术、多层次组学手段、新型的动物模型等,系统研究再生与衰老的分子机制,特别是表观遗传因素在机体退化和病变中发生的作用。取得的主要研究成果包括:(1)围绕衰老机制和干预,揭示表观基因组失序驱动人类干细胞衰老(Science 2015, Cell 2016);(2)首次利用基因编辑产生长寿基因敲除猴模型(Nature 2018);(3)系统解析灵长类重要器官衰老的分子标记物和调控靶标(Cell 2020b 封面文章, Developmental Cell 2021封面文章, Nature Communications 2020, Cell Research 2020), 并阐明热量限制通过调节机体免疫炎症通路延缓衰老的新机制(Cell 2020a);(4)开创人类干细胞衰老研究体系,筛选获得延缓衰老的小分子和基因靶标(Cell 2016,Science Translational Medicine 2021);(5)建立首个衰老多组学数据库Aging Atlas(Nucleic Acids Research 2021)。