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刘志勇    博士,研究员
刘志勇,1980年8月生,博士,研究员。现任中国科学院神经科学研究所和中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员。2003和2006年分别本科和硕士毕业于四川大学华西基础医学与法医学院法医学专业。2011年于美国田纳西大学健康科学中心获得生物医学博士学位。2012-2016年在美国霍华德.休斯医学研究所从事博士后研究。2016年8月起任中国科学院神经科学研究所研究员。获得奖项:Faculty Research Award in Boehringer Ingelheim International GmBH (德国)。2017年起任科技部重点研发计划(干细胞及转化研究)课题一组长。
主要研究方向及内容

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。

代表性论文

Yang CP*, Fu CC*, Sugino K*, Liu Z*, Ren Q, Liu LY, Yao X, Lee LP, Lee T. (2016) Transcriptomes of lineage-specific Drosophila neuroblasts profiled by genetic targeting and robotic sorting. Development. 3: 411-421. *equal contribution

Liu Z*, Yang C*, Sugino K*, Fu C*, Liu L, Yao X, Lee L, Lee T. (2015) Opposing intrinsic temporal gradients guide neural stem cell production of varied neuronal fates. Science. 6258: 317-320. *equal contribution

Walters BJ*, Liu Z*, Crabtree M*, Coak E, Cox BC, Zuo J. (2014) Auditory Hair Cell-Specific Deletion of p27Kip1 in Postnatal Mice Promotes Cell-Autonomous Generation of New Hair Cells and Normal Hearing. The Journal of Neuroscience. 47: 15751-15763. *equal contribution

Liu Z*, Walters B*, Owen T, Brimble M, Steigelman K, Zhang L, Zuo J. (2012) Regulation of p27Kip1by Sox2 maintains quiescence of inner pillar cells in the murine auditory sensory epithelium. The Journal of Neuroscience. 31: 10530-10540 *equal contribution

Liu Z, Dearman J, Cox B, Walters, B, Zhang L, Ayrault O, Zindy F, Gan L, Roussel M, Zuo J. (2012) Age-dependent in vivo conversion of mouse cochlear pillar and Deiters’ cells to immature hair cells by Atoh1 ectopic expression. The Journal of Neuroscience. 19: 6600-6610.

实验室网址:http://www.ion.ac.cn/chinese/laboratories/int.asp?id=111
E-mail: zhiyongliu@ion.ac.cn
电话:021-54921793