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个人简介:
于洋,现任北京大学干细胞与再生医学中心副主任,北京大学第三医院临床干细胞研究中心主任。承担国家杰出青年科学基金项目。研究领域包括解析女性生育力建立、维持与减退的病生理调控机制及改善策略等。社会任职包括中国细胞生物学生殖细胞生物学分会副会长,中国动物学会生殖生物学分会副主任委员等。作为主要完成人获得国家科技进步二等奖、北京市科学技术奖一等奖、中华医学科技奖一等奖等。入选北京市优秀青年人才,北京市科技新星计划。
主要研究方向:
1、建立类胚胎/类器官揭示早期胚胎谱系分化规律
首次利用单一类型的扩展多能性干细胞,成功建立了小鼠及人类的类胚胎模型。类囊胚的构建为早期胚胎发育研究提供了关键工具,这种模型能够精准模拟早期胚胎发育的关键阶段,包括第一次细胞命运决定和第一次细胞分化等重要事件。突破传统研究方法的局限,类胚胎模型的构建为深入解析胚胎发育的分子机制和细胞行为,揭示其调控机制,探究人类胚胎的生殖医学和发育生物学开辟了新的途径,具有重要的科学价值和应用前景。
图1. 4CL类囊胚的代表性二维(2D)和三维最大投影(3D MAX. Proj)图像(Xie et al., Cell Stem Cell, 2025)
通过免疫荧光(IF)染色检测谱系标记蛋白(OCT4、SOX2和NANOG用于内细胞团样细胞;GATA4、GATA6和SOX17用于原始内胚层样细胞;GATA3和KRT8用于滋养外胚层样细胞)。从二维图像中分离出的单个通道。标尺表示100 μm。
2、解析生殖衰老导致女性生育力减退的病理机制
卵巢是女性最重要的生殖器官之一,其衰老是导致女性生育力下降的核心原因。因此,研究调控生殖衰老的病理机制对于探索治疗卵巢衰老、改善女性生育力至关重要。精准的工程化干细胞疗法是一种有效的治疗方案。该疗法结合基因编辑技术和人工智能(AI)技术,对诱导多能干细胞(iPSCs)进行特定基因编辑,并将其定向分化为卵巢修复细胞(OvaResCells)。这种基于AI辅助的干细胞疗法在安全性、有效性和精准性方面表现出显著优势,为治疗女性卵巢衰老及相关生殖健康问题提供了一种新的、有前景的临床策略。
图2. OvaResCells(卵巢修复细胞)的生成及应用(Wang et al.,Protein Cell, 2024)
利用AI和基因编辑工具,将志愿者体细胞重编程为功能增强型iPSCs(EiPSCs),并分化为卵巢修复细胞。患者通过注射OvaResCells改善卵巢功能,有望安全有效修复卵巢功能障碍。
3、开发优质胚胎培养及筛选的临床可用策略
首次开发了一种单线粒体基因组测序技术(iMiGseq),能够对单个细胞中的单个线粒体DNA(mtDNA)进行完整测序,实现了对单个全长mtDNA的无偏高通量碱基分析。利用该技术,研究人员定量描绘了小鼠及人类单个卵母细胞和类囊胚中mtDNA的遗传学图谱,揭示了罕见突变导致母系遗传疾病的分子特征。在对人类naïve多能干细胞诱导的类囊胚进行分析时,研究人员发现异质变异水平在类囊胚生成过程中保持稳定,但存在罕见的疾病相关变异。这些发现为胚胎植入前遗传诊断(PGD)提供了新思路,也为研究mtDNA突变与衰老及疾病的相关性开辟了新途径。
图3. iMiGseq流程示意图 (Bi et al., Nucleic Acids Reasearch, 2023)
单个卵母细胞或细胞经裂解后,通过UMI标记单个mtDNA,再经长片段PCR扩增和长读长测序(Nanopore或PacBio),最后利用VAULT工具分析变异。
代表性科研项目:
1. “高龄女性卵巢微环境稳态维持与失调重塑的机制研究”,2024-2027,卫健委国家重点研发计划(2024YFC2706600)1300万,主持
2. “人类囊胚发育调控机制”,2023-2027,国家自然科学基金杰出青年基金(82225019)400万,主持
3. “人类胚胎着床过程中的细胞分化机制研究”,2021-2024,科技部国家重点研发计划(2021YFC2700300)2774万,主持
4. “胚胎和胚外组织早期发育的协同与胚胎停育”,2022-2026,国家自然科学基金重大项目课题(82192873)300万元,主持
5. “血管基质成分治疗薄型子宫内膜的临床研究”,2021-2026,北京市科委首都临床诊疗技术研究及转化应用专项(Z211100002921054)100万元,主持
10篇代表性论文:
1. Yue Wang#, Ping Zhou#, Hongying Shan#, Xiyao Liu#, Ming Cheng, Zhenhong Ye, Xiunan Chen, Baoying Liao, Tianliu Peng, Chenxi Xiao, Ziying Huang, Yang Yu*, Heng Pan*, Rong Li*. Endometrial aging is accompanied by H3K27ac and PGR loss. Nature Aging. 2025 May 20;5(5):816-830.
2. Han Xie#, Chenrui An#, Bing Bai#, Jiajia Luo, Nianqin Sun, Baiquan Ci, Long Jin, Peiting Mo, Yawen Lu, Ke Zhong, Yang Yu*, Tao Tan*, Rong Li*, Yong Fan*. Modeling early gastrulation in human blastoids with DNA methylation patterns of natural blastocysts. Cell Stem Cell. 2025 Mar 6;32(3):409-425.
3. Yuxin Luo#, Chenrui An#, Ke Zhong#, Ping Zhou, Dan Li, Hui Liu, Qing Guo, Wei Wei, Hen Pan, Zheying Min*, Rong Li*, Yang Yu*, Yong Fan*. Exploring the impacts of senescence on implantation and early embryonic development using totipotent cell-derived blastoids. J Adv Res. 2025 Feb;68:115-129.
4. Wendi Pei#, Lin Fu#, Wenhuan Guo, Yibo Wang, Yong Fan, Rui Yang, Rong Li, Jie Qiao*, Yang Yu*. Efficacy and safety of mesenchymal stem cell therapy for ovarian ageing in a mouse model. Stem Cell Res Ther. 2024 Apr 3;15(1):96.
5. Chongwei Bi#, Lin Wang#, Yong Fan#, Baolei Yuan, Samhan Alsolami, Yingzi Zhang, Pu-Yao Zhang, Yanyi Huang, Yang Yu*, Juan Carlos Izpisua Belmonte*, Mo Li*. Quantitative haplotype-resolved analysis of mitochondrial DNA heteroplasmy in Human single oocytes, blastoids, and pluripotent stem cells. Nucleic Acids Res. 2023 May 8;51(8):3793-3805.
6. Chongwei Bi#, Lin Wang#, Yong Fan#, Baolei Yuan, Gerardo Ramos-Mandujano, Yingzi Zhang, Samhan Alsolami, Xuan Zhou, Jincheng Wang, Yanjiao Shao, Pradeep Reddy, Pu-Yao Zhang, Yanyi Huang, Yang Yu*, Juan Carlos Izpisua Belmonte*, Mo Li*. Single-cell individual full-length mtDNA sequencing by iMiGseq uncovers unexpected heteroplasmy shifts in mtDNA editing. Nucleic Acids Res. 2023 May 8;51(8):e48.
7. Ping Zhou, Feng Deng, Zi Yang, Canhui Cao, Hongcui Zhao, Fenting Liu, Ke Zhong, Lin Fu, Tianliu Peng, Di Sun, Hui Liu, Rong Li, Yang Yu*. Ginsenoside Rb1 inhibits oxidative stress-induced ovarian granulosa cell injury through Akt-FoxO1 interaction. Sci China Life Sci. 2022 Nov;65(11):2301-2315.
8. Yong Fan#*, Zheying Min#, Samhan Alsolami#, Zhenglai Ma, E Zhang, Wei Chen, Ke Zhong, Wendi Pei, Xiangjin Kang, Puyao Zhang, Yongliang Wang, Yingying Zhang, Linfeng Zhan, Haiying Zhu, Chenrui An, Rong Li, Jie Qiao, Tao Tan*, Mo Li*, Yang Yu*. Generation of human blastocyst-like structures from pluripotent stem cells. Cell Discov. 2021 Sep 7;7(1):81.
9. Senlin Yin#, Keying Lu#, Tao Tan#, Jie Tang#, Jingkuan Wei, Xu Liu, Xinlei Hu, Haisu Wan, Wei Huang, Yong Fan*, Dan Xie*, Yang Yu*. Transcriptomic and open chromatin atlas of high-resolution anatomical regions in the rhesus macaque brain. Nat Commun. 2020 Jan 24;11(1):474.
10. Ronghui Li#, Cuiqing Zhong#, Yang Yu#, Haisong Liu, Masahiro Sakurai, Leqian Yu, Zheying Min, Lei Shi,Yulei Wei, Yuta Takahashi, Hsin-Kai Liao, Jie Qiao, Hongkui Deng, Estrella Nuñez-Delicado, Concepcion Rodriguez Esteban, Jun Wu*, Juan Carlos Izpisua Belmonte*. Generation of blastocyst-like structures from mouse embryonic and adult cell cultures. Cell. 2019 179(3):687-702.