研究人腦發(fā)育對于揭示腦功能的形成、人類的獨特性、以及腦疾病的成因具有重要意義（參見我們的綜述：Nature Reviews Genetics 2024）。成年哺乳動物大腦的“記憶中心”海馬區(qū)域能夠持續(xù)由神經(jīng)干細(xì)胞分化而新產(chǎn)生未成熟神經(jīng)元——即“成體神經(jīng)發(fā)生”現(xiàn)象。這一現(xiàn)象對于調(diào)節(jié)成年神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性、記憶、情緒、認(rèn)知等功能具有重要作用，而其異常與多種腦疾?。ㄈ绨d癇、阿爾茨海默癥等）緊密相關(guān)。解析成體神經(jīng)干細(xì)胞和新生神經(jīng)元的特性與調(diào)控機制不僅能夠使我們深入理解人腦發(fā)育與疾病，也為利用其治療腦損傷和腦疾病的再生醫(yī)學(xué)提供了新思路。但目前，人們對海馬神經(jīng)發(fā)生在人腦中的特性與調(diào)控知之甚少，也缺乏對其在哺乳動物大腦中調(diào)控機制的深入了解。
課題組以海馬神經(jīng)發(fā)生為研究系統(tǒng)，綜合運用單細(xì)胞多組學(xué)、空間組學(xué)、多種人源腦細(xì)胞驗證模型、實時共聚焦成像等前沿技術(shù)平臺，結(jié)合深度學(xué)習(xí)等計算生物學(xué)算法分析進(jìn)行大數(shù)據(jù)深度挖掘，多模態(tài)解析大腦發(fā)育和疾病的調(diào)控機制。我們前期基于小鼠模型的一系列開創(chuàng)性工作揭示了海馬成體神經(jīng)發(fā)生過程中多個層面的調(diào)控機制，包括神經(jīng)干細(xì)胞靜息態(tài)調(diào)控和干細(xì)胞群維持（Cell Stem Cell 2018）、干細(xì)胞分化和命運選擇（Nature Neuroscience 2015）、新生未成熟神經(jīng)元遷移（PNAS 2015）等。近期的研究專注于探究這一過程在人腦中的多種模態(tài)的特性與調(diào)控：揭示了成年人類海馬能夠新生未成熟神經(jīng)元，繪制了人類未成熟神經(jīng)元等多類細(xì)胞從胚胎到老年期及在阿爾茨海默癥中的單細(xì)胞分子圖譜（Nature 2022；Cell Stem Cell 2022），并通過跨物種比較揭示了人類新生神經(jīng)元特化的分子細(xì)胞特征及演化規(guī)律（Nature Neuroscience 2025）。
課題組的目標(biāo)是揭示神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的調(diào)控機制，以及這一過程在不同物種、年齡和各類疾病狀態(tài)中的變化規(guī)律。我們將綜合運用并拓展我們的技術(shù)平臺，對神經(jīng)干細(xì)胞、新生神經(jīng)元等關(guān)鍵細(xì)胞類型進(jìn)行多層次的表征和功能分析，探究它們的細(xì)胞多樣性、發(fā)育節(jié)奏調(diào)控、在腦疾病中的功能障礙、以及在不同時空條件下受內(nèi)部信號和外部微環(huán)境的影響等。我們期望通過這些研究來揭示神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)再生的生物學(xué)基礎(chǔ)，以及為利用干細(xì)胞和新生神經(jīng)元治療腦疾病和腦損傷提供新的策略。
課題組誠摯邀請優(yōu)秀的碩、博研究生、博士后和本科生加盟團隊。
研究組組長;研究員
