基本信息
刘志勇  男  博导  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心
电子邮件: zhiyongliu@ion.ac.cn
通信地址: 中科院神经所
邮政编码: 200031
部门/实验室:神经科学研究所

研究领域

听觉系统发育再生


1. 听觉系统细胞亚型鉴定:
      由于历史的原因,听觉系统的细胞是根据其形态、所处的位置和功能被命名而进行粗略的分类。这种命名规则易于领域内不同实验室之间的交流,但导致同一类别的细胞有很大的杂合性。这是听觉领域一直很难鉴别出毛细胞和螺旋神经节细胞在发育成熟过程中核心调控基因的原因之一。目前实验室已经探索出一套完整的方法,在不知道亚型特异基因的前提下,进行随机单细胞水平的RNA-Seq。此方法能够覆盖大约50%的基因 (~12000个基因)表达谱。通过比较每个单细胞的全基因组基因表达谱,找出一些基因做为标记物能够对所有这些单细胞进行分类,即细胞亚型鉴定。


2. 鉴定出不同细胞亚型发育成熟过程中的核心调控基因和信号网络:
      第一步,利用上述单细胞RNA-Seq鉴定出的特异性基因族和果蝇特异性、持续性标记不同细胞类型的方法和原则(Nature Neuroscience.2014),建立一套新的转基因小鼠系,使其能通过遗传学手段能重复性、特异性地用荧光蛋白标记出不同的细胞类型。第二步,对同一细胞亚型在不同细胞发育时期进行深度群体细胞(~100 细胞)水平的RNA-Seq分析,使其能覆盖95%以上的基因表达谱;第三步,通过生物信息学分析,根据其相对表达量和不同发育时期之间的变化趋势找出候选基因。第四步,对候选基因分别进行遗传学基因功能分析,鉴定出不同细胞亚型在发育成熟过程中真正的核心调控基因和信号网络。


3. 建立人类听力损伤和再生的小鼠疾病模型:
      人类听力损伤的根源主要有两种:毛细胞死亡和螺旋神经节细胞死亡。两者既可独立发生,也可出现由毛细胞先缺失而引发的螺旋神经节细胞死亡,这是因为螺旋神经节细胞的生存依赖于毛细胞的神经营养支持。实验室将利用遗传学和药理学手段特异性地杀死不同类别的毛细胞和螺旋神经节细胞,然后利用耳蜗尚存的其他细胞类型作为来源,调控上述核心基因的表达状态,测试是否能够诱导其增殖跨分化为毛细胞或者螺旋神经节细胞。其中螺旋神经节细胞的再生对于助听器治疗耳聋患者有很关键的临床意义,因为助听器的疗效必须依赖于螺旋神经节细胞的正常功能。如果取得阳性的实验结果,下一步的目标将是如何利用药物活化这些核心基因。


招生信息

   
招生专业
071006-神经生物学
071008-发育生物学
招生方向
听觉系统发育再生

教育背景

2006-08--2011-12   美国田纳西大学健康科学中心   博士
2003-09--2006-06   四川大学   硕士
1998-09--2003-06   四川大学   学士
学历
   
学位
   

工作经历

   
工作简历
2012-04~2016-08,美国HHMI-Janelia Research Campus, 博士后
2011-08~2012-04,美国St.Jude儿童研究医院, 研究助理
社会兼职
   

教授课程

神经生物学

专利与奖励

   
奖励信息
   
专利成果
   

出版信息

   
发表论文
(1) Characterizing a novel vGlut3-P2A-iCreER knockin mouse strain in cochlea, Hearing Research, 2018, 通讯作者
(2) Transcriptomes of lineage-specific Drosophila neuroblasts profiled by genetic targeting and robotic sorting, Development, 2016, 第 1 作者
(3) Opposing intrinsic temporal gradients guide neural stem cell production of varied neuronal fates, Science, 2015, 第 1 作者
(4) Auditory hair cell-specific deletion of p27Kip1 in postnatal mice promotes cell-autonomous generation of new hair cells and normal hearing, Journal of Neuroscience, 2014, 第 1 作者
(5) Age-dependent in vivo conversion of mouse cochlear pillar and Deiters' cells to immature hair cells by Atoh1 ectopic expression, Journal of Neuroscience, 2012, 第 1 作者
(6) Regulation of p27Kip1 by Sox2 maintains quiescence of inner pillar cells in the murine auditory sensory epithelium, Journal of Neuroscience, 2012, 第 1 作者
发表著作
Induced Pluripotent Stem Cells: Basics and the Application in Disease Model and Regenerative Medicine, Springer, 2013-05, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 新型内耳和神经干细胞谱系追踪模型的建立和机制研究, 主持, 国家级, 2017-07--2021-12
( 2 ) 耳蜗毛细胞的发育与再生研究, 主持, 国家级, 2018-01--2021-12
( 3 ) 内耳毛细胞和神经元分化机制研究, 主持, 院级, 2017-06--2020-06
参与会议
(1)基因编辑技术与内耳研究   中国听觉会议   2018-05-10
(2)base editing and inner ear research   美国耳鼻咽喉会议   2018-02-14
(3)耳蜗毛细胞发育与再生   发育生物学会议   2017-05-23
(4)RNA-Seq技术研究小鼠内耳耳蜗听觉细胞的分化成熟机制   听觉细胞到大脑皮层   2016-10-28

合作情况

   
项目协作单位
   

指导学生

现指导学生

孙素红  硕士研究生  071006-神经生物学  

任逸飞  硕士研究生  071006-神经生物学  

张赫  博士研究生  071006-神经生物学  

罗正南  硕士研究生  071006-神经生物学  

孙雨薇  硕士研究生  071006-神经生物学