树兰文化
第九届树兰医学青年奖获奖者：谭韬教授
2023-03-16
[教育和科研经历]
谭韬（1981.12.31 — ）, 生殖与发育生物学专家。生于云南省昆明市。2004 年毕业于兰州大学生物科学专业。主要从事灵长类早期胚胎发育与生殖调控研究。建立了食蟹猴胚胎体外培养系统，揭示了胎儿组织和生殖细胞发育的关键进程，加深了对人类早期胚胎的理解。获得人－猴嵌合胚胎，回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题，并为未来如何提高人类细胞在异种胚胎中的嵌合程度提供了理论依据及潜在的干预靶点，对器官再生研究具有指导意义。以通讯作者在 Science, Cell 等期刊发表论文 10余篇。
[主要学术贡献]
谭韬教授长期围绕灵长类早期胚胎发育时间轴线（配子 - 原肠运动），系统研究了该时期关键发育生物学事件及其分子调控机制，回答了诸如多能性调控、原始生殖细胞起源等领域关心的基础科学问题，初步揭开了灵长类胚胎原肠运动的“黑箱”。2019 年入选教育部“长江学者奖励计划”青年学者。曾获中国细胞生物学学会干细胞生物学分会干细胞研究创新科学家及青年研究员奖，中国细胞生物学学会青年科学家奖。目前兼任中国生物工程学会青年工作委员会委员、中国动物学会生殖生物学分会委员。主要学术成就和贡献如下 :
一、解析食蟹猴胚胎原肠运动调控特征
建立了食蟹猴胚胎体外培养体系，实现了无母体存在的食蟹猴胚胎体外培养至20 天。通过在体外重现灵长类动物原肠发生，解析了原肠运动的分子调控特征，为研究灵长类早期胚胎发育过程迈出了关键一步。
二、揭示人 - 猴异种嵌合能力及细胞互作机理
充分发挥胚胎体外长时程培养体系易于体外监控、可操作性强等优势，运用人扩展多能性干细胞构建人 - 猴嵌合体胚胎，并开展系统研究。系统回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题，并为未来如何提高人类细胞在异种胚胎中的嵌合程度提供了理论依据及潜在的干预靶点。
[心路历程]
哺乳动物早期胚胎发育奠定了整个发育的蓝图。其中涉及胚胎细胞多能性退出、细胞三胚层谱系分化以及胚胎形态发生等众多基础科学问题，且与人类妊娠失败与早期流产密切相关。尽管在小鼠等研究已经逐步探索了其中的分子机理，但是由于小鼠与人类在早期植入阶段的巨大差异，且人类胚胎研究受限于“14 天规则”及伦理道德等因素，对人类早期胚胎发育研究一直处于“黑匣子”状态，严重阻碍人类胚胎早期植入机理的研究进展。我的团队通过建立和优化胚胎体外培养体系，国际上首次实现食蟹猴胚胎体外培养至原肠胚阶段（受精后 20 天），突破性解决了这一制约学科发展的瓶颈。并借助这一体系，构建人 - 猴嵌合体胚胎，系统回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题，为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路，对器官再生研究具有重要指导意义。
我们充分发挥灵长类动物在人类胚胎发育研究中的独特优势，形成较完整的研究体系，围绕灵长类（人、猴）胚胎植入前后及原肠胚发育调控机理开展研究，取得了一系列原创性成果，包括（1）解析食蟹猴胚胎原肠运动调控特征。通过系统优化胚胎体外培养体系，实现了无母体存在的食蟹猴胚胎体外培养至 20 天。通过在体外重现灵长类动物原肠发生，解析了原肠运动的分子调控特征，为研究灵长类早期胚胎发育过程迈出了关键一步；（2）揭示人 - 猴异种嵌合能力及细胞互作机理。全球每年大概有 200 万人亟待器官移植拯救生命，但器官来源主要依靠捐献，缺口巨大。异种嵌合或者说异种器官再造是将来有可能是产生重要突破的一个方向。但灵长类 -大动物异种嵌合效率极其低下，离临床运用还有较长的路要走。要解决这一制约领域发展的瓶颈，就必须回到人的近缘物种，比如灵长类动物中开展异种嵌合研究，回答诸如物种进化差异与胚胎发育时序性差异调控关系，多能性细胞互作、通讯及竞争关系等基础科学问题，以避免过多干扰因素。遗憾的是，长期以来异种嵌合体研究需将胚胎移植进受体动物中进行，但要回答上述科学问题，又必将在灵长类早期胚胎发育阶段，开展连续性的、易于操作的研究。而人 - 灵长类动物嵌合体胚胎早期发育难以研究，导致上述科学问题长期未得到回答，进一步制约了领域发展。我和团队充分发挥胚胎体外长时程培养体系易于体外监控、可操作性强等优势，通过构建人 - 猴嵌合体胚胎，并开展系统研究。研究系统回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题，并为未来如何提高人类细胞在异种胚胎中的嵌合程度提供了理论依据及潜在的干预靶点；（3）揭示灵长类着床前胚胎 DNA甲基化重编程中去甲基化与从头甲基化的动态平衡。在哺乳动物整个生命周期中 ,DNA甲基化模式经历了 2 次重大的变化过程。一次发生在受精后到着床前的早期胚胎发育时期 , 一次发生于配子发生时期的原始生殖细胞中。这一重要的表观遗传学变化与细胞多能性获得及后期胚胎发育密切相关。但由于技术等条件的限制，灵长类早期胚胎 DNA 甲基化调控过程一直未知。我们通过开发优化以转座酶为基础的 DNA 甲基化测序技术，建立了覆盖全基因组的微量DNA 甲基化检测技术。揭示了灵长类早期胚胎发育中独有的 DNA 甲基化重编程模式，补充了对于哺乳类动物着床前胚胎 DNA 甲基化调控过程的认识；（4）同时我们还充分发挥在灵长类动物生殖与胚胎发育研究中的优势，积极与国内多家医院开展合作，将研究体系拓展到临床相关研究中。开展了多囊卵巢综合征病人来源诱导多能性干细胞神经内分泌及代谢特征的研究，阐明了多囊卵巢综合征对细胞多能性的影响，为将来治疗提供了理论依据及干预靶点。我们还运用人多能性干细胞分化出与人自然囊胚结构及分子特征类似的囊胚样结构（Blastoid，类囊胚），并可在体外延长培养下模拟早期植入胚胎的形态。人的类囊胚结构的成功建立解决了囊胚数量稀缺，受精囊胚使用面临伦理争议的问题，可以帮助推进对于人类胚胎命运决定与细胞分化等早期事件的深入理解，为临床妊娠失败，复发性流产等临床问题提供新的研究模型。
我们团队围绕灵长类早期胚胎发育时间轴线（配子 - 原肠运动），系统研究了这一发育时期关键发育生物学事件及其分子调控机制，回答了诸如多能性调控、原始生殖细胞起源等领域关心的基础科学问题，初步揭开了灵长类胚胎原肠运动的“黑箱”。基于上述研究成绩，我获得了中国青年科技奖、中国细胞生物学会干细胞分会创新科学家奖及青年研究员奖、中国细胞生物学会青年科学家奖（2022 年度）；入选教育部“长江学者奖励计划”青年学者；并现任中国生物工程学会青年工作委员会委员、中国动物学会生殖生物学分会委员。
时光荏苒，自从 2004 进入中科院昆明动物所攻读研究生，至今我已踏入科学研究这一大门十多年，期间经历很多也收获颇丰，但我体会最深的还是研究生导师季维智院士多年的言传身教，让我深深明白 “一分耕耘一分收获”，这也成为我的座右铭。回首这些年的成长历程，首先要感激季维智院士带我进入灵长类研究这一领域，也感激多年来各位良师益友对我的关心和帮助，感谢团队成员的理解与执着，也感谢树兰医学奖对我的肯定与支持。今后我将继续在灵长类早期胚胎发育这一领域持续深耕：（1）进一步优化胚胎培养体系，以期实现灵长类动物胚胎早期器官特别是心脏的体外再生，为先天性心脏病等出生缺陷的诊治及治疗提供探索平台与体系；（2）继续开展异种嵌合体研究，寻找提高异种嵌合效率的方法，突破制约异种器官再造临床运用的瓶颈。
[代表性著作]
[获奖者风采]
[提名人]
