【直播】中医药前沿技术论坛之解读中医药原理的前沿技术（第九期）

直播信息

论坛主题

中医药与类器官

论坛时间

2022年4月10日 8:50

主办方

中国中医科学院

承办方

中国中医科学院医学实验中心

协办方

中医药防治重大疾病基础研究北京市重点实验室

国家重点研发计划项目“生脉散类名优中成药为范例的中药作用机制解析创新方法研究”

中医药机器人智能实验室

镁伽科技

支持

蔻享学术直播平台

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会议简介

当前世界范围内正在兴起新一轮的科技革命，新理念、新方法的不断涌现，突破了固有思维形态和研究模式，正在催生中医药研究范式的转变，避免了以往以发现单一靶点、单一机制、药物单体为导向的中医药学研究，为逐步建立符合中医药学规律的研究模式和方法学体系提供了历史机遇。

习近平总书记指出：“我们要发展中医药，注重用现代科学解读中医药学原理”。中国中医科学院科技创新工程的实施，给我们以良好的契机，朝向解决中医药学研究卡脖子问题的阐释，打牢中医药学基础研究的根基，切实落地中医药学的作用机制和原理。为此，中国中医科学院医学实验中心专门设置了“中医药新技术与新方法”的学科方向。这是推动中医药学研究突破的必经之路，也是提供支撑并创造标志性重大科技成果的有力保障。

从2003的人类基因组计划开始，分子生物学技术的发展就进入了大爆炸的时代。而今，基因编辑、合成生物、成像研究、表观遗传、生物质谱、组学发展、单细胞测序、空间转录等新技术、新方法的更新和迭代，每天刷新着我们的视野，打包应用于我们对中 医药学基础实验的各种研究中，并努力为解读中医药的作用和原理贡献力量。他山之石可以攻玉，中国中医科学院医学实验中心特举办此次中医药前沿技术论坛，共邀相关领域的专家大咖，与院科技创新工程的各位同仁一起探讨前沿技术、方法在中医药研究中的应用场景、应用方式，策源中医药学实验研究的前沿高地，并为中国中医科学院的师生带来一场科学交流的盛宴。

会议日程

主持人：杨洪军中国中医科学院医学实验中心   研究员、主任中国中医科学院科研管理处   处长张晶晶中国中医科学院中药研究所   研究员北京脑科学与类脑研究中心   青年学者

08:50-09:00

杨洪军主任  致辞

09:00-09:25

韩玉岭：康奈尔大学威尔医学院  博士

主题发言：基于干细胞和类器官的疾病模型与药物筛选

09:25-9:50

马 洁：国家蛋白质科学中心（北京） 副研究员

主题发言：皮肤基质微环境及类器官多组学信息学研究

09:50-10:15

郭宇轩：北京大学 研究员

主题发言：利用基因编辑技术研究心肌病的发病机制

10:15-10:40

王 凯：北京大学 研究员

主题发言：iPSC来源的血管类器官在血友病中的治疗研究

10:40-11:05

岳海兵：中医药机器人智能实验室 高级研究员 / 镁伽科技 研发科学家

主题发言：基于人源胆管类器官对植物毒素Biliatresone诱导产生胆道闭锁疾病的研究

11:05-11:20

总结、讨论并结束

专家介绍

简介：韩玉岭，博士，康奈尔大学威尔医学院研究人员，NYSTEM学者。2009-2013年就读于南开大学，获学士学位，2013-2019年就读于中国科学院生物物理研究所，获博士学位。2019年至今在康奈尔大学威尔医学院担任博士后。研究方向主要集中在了解病毒与宿主相互作用的分子机理。通过以胚胎干细胞和诱导多能干细胞分化的多种组织细胞/类器官为模型，研究病毒感染，并筛选潜在的抗病毒药物。在病毒感染，干细胞自我更新及分化等方面取得了一系列研究成果，并以第一作者或共同第一作者相继发表在Nature，Cell，Nature Methods，Cell Stem Cell， Circulation Research（两篇）等。
摘要：病毒感染对人类健康造成严重威胁。利用人类胚胎干细胞和多能干细胞分化不同组织细胞/类器官研究病毒感染，可以克服传统细胞系对复杂的人体细胞和器官系统建模的局限。我们利用多能干细胞分化了肺类器官，结肠类器官，以及神经细胞、内皮细胞、免疫细胞、心肌细胞、胰腺内分泌细胞等，研究了不同类器官和细胞对新冠病毒的易感性。我们发现除了肺类器官，干细胞来源的肠类器官、神经细胞、心肌细胞等也对新冠病毒易感。通过RNA测序，免疫染色等技术，我们分析了不同类器官和细胞感染新冠病毒后的病理改变。进一步通过高通量药物筛选，我们鉴定到了多个可以在不同细胞或类器官中抑制病毒感染或拮抗病理改变的小分子化合物。这些结果表明，干细胞来源的组织细胞类器官可以作为疾病模型来研究病毒感染和药物开发，对预防和治疗人类重大传染病提供了新的研究方向。

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简介：马洁，国家蛋白质科学中心（北京）生物信息课题组，副研究员，在蛋白质信息学，生物大数据、干细胞/类器官多组学等领域进行了多年的研究，取得了系列成果。作为主力设计研发蛋白质组数据共享系统，获国际认可（Nucleic Acids Research，2019. 2022.）；与实验团队合作开展了一系列细胞外基质、干细胞和组织工程类器官的多组学信息学研究，建立诱导多能干细胞衍生的类器官模型并应用于体外病毒感染致病机制研究（Adv Sci (Weinh). 2021.）和小鼠硬皮病模型治疗研究（Adv Sci (Weinh). 2022.）。近5年，以第一或通讯作者（含共同）发表SCI论文15篇，累计影响因子150.5分，其中影响因子>15分论文5篇，2019年发表于Nucleic Acids Research的论文至今已被引超340次。
摘要：皮肤是人体最大的器官，具有典型的复层结构，皮肤的基质微环境在皮肤发育和维持皮肤功能中起着至关重要的作用。本研究探讨了如何结合组织工程方法、蛋白质组学技术以及生物信息学方法对皮肤基质微环境开展系统研究：构建了不同物种皮肤基质蛋白质组图谱，探讨皮肤基质蛋白的物种特异性，揭示表皮生理和病理的微环境；同时应用单细胞转录组和蛋白质组技术分析了皮肤类器官的细胞类型和功能蛋白质组成。为研究皮肤发育、衰老和损伤修复等相关疾病提供了信息学方法支持。

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简介：郭宇轩，博士，研究员，博士生导师。北京大学基础医学院，北京大学心血管研究所，分子心血管学教育部重点实验室PI。约翰霍普金斯大学博士，哈佛医学院及波士顿儿童医院博士后。主要研究工作结合重组腺相关病毒技术与基因编辑技术，探究心脏疾病的调节机制，建立新型心脏基因治疗平台。主要工作以第一或通讯作者身份发表在Circ. Res.、Nat. Commun.、PNAS等主流期刊上。获国家自然科学基金、北京市科技新星、美国NIH K99/R00 基金等资助。任中国病理生理协会心血管专业委员会青年委员。

摘要：心肌病指不能被冠心病、高血压、先天性心脏病和瓣膜病等解释的其他心脏疾病，在我国患者至少二百万人。心肌病的致病基因主要编码细胞骨架蛋白，特别是肌小节相关蛋白。肌小节是驱动心肌细胞收缩的分子马达。传统观念认为，心肌病的致病突变破坏肌小节的收缩功能，从而导致心肌病。但是，近期越来越多证据表明，肌小节能够调节除细胞收缩以外的其他生物学过程，如细胞器组织和信号转导等。这些功能是否与心肌病的发病机制相关并不清楚。为了回答这个问题，我们结合腺相关病毒（AAV）技术与CRISPR/Cas9基因编辑技术，建立了心肌细胞特异的ACTN2嵌合体突变模型。相对于传统条件性基因敲除模型，嵌合体模型避免了小鼠心功能损伤和动物死亡等后果，使我们能够在动物体内研究肌小节蛋白的细胞自主性功能，不受心脏整体缺陷的干扰。我们发现ACTN2在体内促进心肌特异的α肌动蛋白亚型（ACTC1，cardiac α-actin）聚集成微丝，使转录调节因子MRTFA进入细胞核，增强转录因子SRF的活性。RNA-Seq/ChIP-Seq联合分析表明，SRF可以直接激活大量下游基因，增强肌原纤维形成、氧化呼吸、动作电位和钙振荡等心肌细胞中的关键生物学过程。我们同时利用AAV递送的CRISPR/Cas9介导的体细胞突变系统，在心脏中敲除肌小节的另一主要成分TPM1（tropomyosin1），也发现了ACTC1-MRTFA-SRF通路的缺陷。因此，这条通路有可能是肌小节蛋白共同调节的信号转导过程。综上所述，我们发现肌小节除了经典的收缩功能外，还可以细胞自主性地调节信号转导与基因表达。由于ACTN2和TPM1等基因是人类心肌病的致病基因，这些结果可能揭示了肌小节基因突变造成心肌病的新机制。

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简介：王凯，博士, 任北京大学基础医学院生理学与病理生理学系研究员、博士生导师。2016年于北京大学生物医学工程系获得博士学位，期间主要从事组织工程化人造胰腺的构建。2016-2021年在美国哈佛医学院/波士顿儿童医院心脏外科系做博士后研究，期间主要研究编码ETV2转录因子的改性mRNA在干细胞分化成血管类器官的应用。相关研究工作以第一或共一作者发表在Science Advances, Advanced Materials和Biomaterials等国际期刊，担任Sci. Adv, ACS Nano, Stem Cells, Angiogenesis等期刊审稿人，实验室目前的工作主要是围绕干细胞和心血管类器官的开发和应用。

摘要：血友病A ( Hemophilia A, HA) 是一种由于编码凝血酶因子8（FVIII）的基因突变造成的凝血障碍。目前主流的治疗方法是终身注射凝血酶因子8，近年来，利用病毒在体递送正确的F8基因已经取得了阶段性的成功，然而，包括病毒载体的容量有限，并不能递送完整大小的F8基因（~7kb）以及其他安全性等问题限制了基因疗法的使用。这里，我们首先从血友病人尿液中分离尿液上皮细胞并重编程为诱导多能干细胞（HA-iPS）, 接着利用piggyBac转座子技术实现在（iPS）中过表达完整大小的F8基因，因为肝脏内皮细胞是体内合成FVIII的最主要来源，我们利用递送化学改性的ETV2 mRNA的技术将HA-iPS-F8干细胞高效诱导分化成血管内皮细胞（iEC-F8）和血管类器官，我们证明了iEC-F8在体外能够表达大量有活性的FVIII，当皮下注射到血友病老鼠模型后，血管类器官能自组装形成血管网络，更是能够将产生的FVIII直接转运到血液当中，有效纠正了凝血缺陷。总结一下，我们的概念验证研究为开发一种针对血友病的新型自体细胞疗法打下了基础。

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简介：岳海兵，博士，镁伽科技研发科学家。2011年-2014年就读于中国科学院生物物理研究所，获得硕士学位。2015年-2019年就读于香港城市大学生物医学工程系，获得博士学位，研究方向为三维聚合物组装材料在神经工程方面的应用，师从史鹏教授。2019年-2021年于香港大学李嘉诚医学院进行博士后研究工作，研究方向为基于类器官技术平台探究小儿胆道闭锁病因，师从小儿外科专家Paul Tam Kwong Hang教授和Vincent Chi-Hang Lui 教授。2021年至今就职于镁伽科技，任研发科学家。主要从事3D组织模型、3D类器官、细胞支架、水凝胶的开发研究，及其在药物筛选或疾病病因方面的研究。相关工作以第一作者或者共同一作发表在《Biomaterials》、《Biofabrication》、《ACS applied materials & interfaces》等国际著名学术期刊上。

摘要：类器官是由多能干细胞、胚胎干细胞或成体干细胞在多种生长因子以及基质胶的作用下，进行增殖及部分分化，由器官内部发育过程推动，构建成的时空有序的，具有类似体内器官部分结构与功能的体外3D组织模型。胆道闭锁（Biliary atresia，BA）是一种鲜为人知且具有破坏性的新生儿梗阻性胆管疾病。Biliatresone 是一种植物毒素，已知它在一些动物中会引起BA样综合征，但biliatresone 与人类BA的相关性尚不清楚。我们最近的研究表明，人类肝胆类器官与体内胆管发育非常相似，而BA肝脏类器官表现出类似BA的胆道异常。为了研究biliatresone与人体BA的相关性，我们用biliatresone处理了正常人肝脏组织来源的类器官，并研究了其对类器官发育、形态和细胞的不利影响。我们发现，植物毒素Biliatresone在人类肝脏类器官中诱导了BA的发生。这种由Biliatresone诱导的新型人类BA模型可用于BA新药的临床前试验，以改善治疗效果。

中医药前沿技术论坛专题直播&回放链接：https://www.koushare.com/topicIndex/i/zyy-forum

扩展阅读

 

编辑：王茹茹

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