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中國科學院再生生物学重點實驗室

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  本世紀,對我國人口健康的主要威脅,已從上世紀的感染性疾病逐漸演變爲慢性和衰老性疾病。傳統的藥物和手術治療手段對這類疾病的治療已顯得無能爲力。以幹細胞移植爲代表的再生醫學治療,可對結構受損的組織和器官進行修複,恢複其正常功能,因而有望成爲攻克人類主要疾患(包括如心腦血管類疾患、代謝障礙及神經退行性疾病等)的全新性治療手段。幹細胞是具有自我更新和多種分化潛能的細胞,可定向演變成不同的功能細胞、組織甚至器官,是損傷或衰竭器官修複的理想細胞源。圍繞幹細胞基礎研究及其應用技術的研發,國際競爭日趨激烈。200812月在广州获批建设的“中國科學院再生生物学重點實驗室”,正是在这样的背景下诞生的。 

  實驗室主任是在國內較早開展胚胎幹細胞基礎理論研究的裴端卿博士,自從2007年在國內率先建立iPS技術以來,他已經在國際著名期刊如Cell Stem CellNature GeneticsNature MethodsNature Cell BiologyNature CommunicationsMolecular Cell上发表多篇具有较强国际影响力的干细胞相关論文,快速形成了一支具有国际竞争力的研究团队及较为完善的研究布局。经过十多年的建设,中國科學院再生生物学重點實驗室已拥有一支知识结构合理、学历层次高、专业覆盖面广、技术力量雄厚的高水平学术队伍。目前该实验室已形成3大研究方向:細胞命運調控基礎研究、幹細胞應用基礎研究、細胞制備與再生醫學應用研究。現有固定人員160人,包括26名研究員、18名副研究員、3名高級工程師。高層次人才中包含國家人才計劃4人,國家“傑青”3人,海外“傑青”1人,“973”首席科學家5人,國家重點研發計劃項目負責人7人,新世紀百千萬人才工程國家級人選1人,國家高端外國專家2人,國家“優青”4人,中科院人才計劃11人,廣東省南粵百傑2人,廣東省領軍人才1人,廣東省“傑青”6人,廣東省百千萬工程領軍人才1人,廣東省特支計劃中青年科技領軍人才5人等。擁有國家自然科學基金委創新研究群體1個。實驗室自成立以來,承擔縱向科研任務共500項,實到總經費達9.59亿元;共发表期刊論文488篇,其中以第一或通訊作者單位發表在CellNature,以及影響因子10.0以上的CNS子刊上的研究性論文共有36篇。申请发明專利248項(其中國際申請42項),获得授权发明專利126項(其中國際授權13項),PCT申請受理22項。獲得2018年度國家自然科學二等獎(EMT-MET的細胞命運調控)和2013年度國家自然科學二等獎(干细胞多能性與重编程机理研究),广东省科学技术奖一等奖5項、二等獎2項,廣州市科學技術獎一等獎2项;“干细胞多能性與重编程机理研究集体”获得中國科學院杰出科技成就奖,“干细胞多能性與重编程机理研究团队”获得南粤创新奖。实验室在2015年中科院重點實驗室评估考核中获得A等級,成爲獲A等級的7家生命领域中科院重點實驗室之一。 

  實驗室在十多年的運行期間,在多能幹細胞(iPSC)的誘導、細胞命運調控機理、豬動物模型、功能性免疫細胞及神經細胞的獲得等方面做出了多項國際認可的原創性貢獻。建立了以維生素C爲關鍵成分的多能幹細胞誘導體系,闡明維生素C提高誘導效率的機理;發現多個iPSC重編程過程的表觀遺傳調控機制;發現了多能幹細胞誘導過程中細胞EMT/MET偶聯發生的現象,闡明EMT/MET對多能幹細胞形成的作用和機制;建立人尿源上皮細胞的iPSC誘導體系及將人尿源細胞直接誘導轉化爲神經幹細胞;發現重編程中細胞重塑的關鍵作用和調節機制;闡明了c-Jun與幹細胞多能性互不相容的機理,提出了全新的重編程因子組合;首次揭示RNA結合蛋白DDX5在體細胞重編程的關鍵作用;揭示細胞命運變化中染色質開關規律;首次通過體內重編程將B細胞直接轉化爲有生理功能的T細胞;開發RICK技術首次分離RNA結合蛋白;发现了重编程障碍关键因子NCoR/SMRT;實現化學方法高效誘導多能幹細胞;發現iPSC重編程中“線粒體炫”及其通過Tet2來調控DNA甲基化,線粒體通透轉換孔(mPTP)開放通過alpha-酮戊二酸來調控H3K9me2H3K27me3等表觀遺傳的核質互作新模式;在豬大動物模型平台建設方面,截止2018年,已成功培育70余種在生物醫藥領域具有重要應用價值的基因修飾豬模型,數量居世界首位,其成果曾獲得廣東省科學技術一等獎(2015年)。其它研究成果包括,與外单位合作成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪,揭示小鼠早期胚胎发育过程中全胚层时空分子谱系等。在干细胞研究领域取得的多项原创性成果,使得实验室在国际、国内均享有较高的知名度,在某些研究方向上,已达到国际并行、国内领先的水平。 

  中國科學院再生生物学重點實驗室立足粤港澳大湾区,依托重點實驗室建成了广东省干细胞與再生医学重點實驗室,及中科院序列的粤港联合实验室两个:中國科學院广州生物医药與健康研究院-香港大学粤港干细胞及再生医学研究中心,和中國科學院广州生物医药與健康研究院-香港中文大学干细胞與再生医学联合实验室。依托建设的广州再生医学與健康广东省实验室成为广东首批省实验室之一(2017),依托单位落户香港建设“中國科學院香港创新研究院医疗科技创新平台”。在国内的干细胞研究工作方面也起到了很好的引领作用,通过举办iPS技术培训班,组织每年一度的“广州国际干细胞與再生医学论坛”,推动了中国干细胞研究的快速发展。