通过创新小分子组合筛选体系,结合动态监测与多组学分析,系统性解析重编程机制并提升转化效率。
关键技术突破与实施路径
传统方法缺陷 | 裴端卿团队解决方案 |
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化学诱导效率仅5-10% | 建立高通量筛选平台,优化小分子组合,效率提升至30%以上 |
重编程机理模糊 | 整合单细胞测序与表观遗传分析,定位关键信号通路(如Wnt/β-catenin) |
细胞状态监测滞后 | 开发实时荧光报告系统,动态追踪细胞命运转变过程 |
成分复杂导致结果不稳定 | 采用模块化诱导策略,分阶段调控代谢与表观遗传网络 |
核心突破点
- 小分子组合创新:通过筛选3000余种化合物,锁定VPA、CHIR99021等核心分子,协同激活多能性基因表达。
- 动态重编程模型:构建双荧光标记体系,实时观察Oct4与Nanog激活时序,揭示“代谢-表观遗传-信号通路”级联反应。
- 跨尺度机制解析:联合ATAC-seq、RNA-seq和代谢组学数据,证明糖酵解增强驱动染色质开放性改变。
实验验证数据
- 小鼠成纤维细胞转化周期由21天缩短至8天
- 单细胞分辨率显示关键过渡态细胞占比从1.2%增至15.6%
- DNA甲基化重编程效率提高4.3倍
应用拓展
建立标准化诱导流程数据库(涵盖12种体细胞类型),开发智能预测算法,实现不同物种细胞命运转化路径的可控设计。