个人简介

刘立中博士致力于研究人类早期胚胎发育机理，为再生医学开拓新思路。2016年在香港大学李嘉诚医学院获得博士学位，运用合成生物学方法研究基因表达调控、细胞间信号通信及生物图案的形成。2017-2022年在美国莱斯大学(Rice University)接受博士后训练，研究细胞间信号传递如何在人类早期胚胎发育过程中影响细胞的时空分化。2022-2024年在德克萨斯大学西南医学中心(UTSouthwesternMedicalCenter，Assistant Instructor)研究人类早期胚胎发育过程中胚层和器官的形成。将于2025年1月加入西湖，担任助理教授。

学术成果及研究方向

早期胚胎发育是发育生物学的核心问题之一。阐明人类胚胎发育机制对于生殖医学和再生医学具有重要意义。刘立中博士的研究专注于揭示从原肠运动(Gastrulation)到器官发生(Organogenesis)这一早期胚胎发育的“黑箱(Black Box)” 阶段的分子和细胞机制。具体成果包括：1）建立人的围原肠胚模型(Peri-gastruloids)。高效的在体外模拟了从围原肠运动期(Peri-gastrulation)到早期器官发生的过程，为研究这一阶段的人类胚胎发育开辟了新途径。2）定量剖析了形态发生素Nodal在人类原肠运动过程中控制胚层时空分化的机制。发现Nodal通过转录中继机制建立其活性范围，为理解哺乳动物中形态发生素如何调控胚层分化提供了新见解。3）解析非人灵长类早期胚胎发育机理。揭示了灵长类动物从原肠运动到早期器官发育阶段的细胞类型变化、单细胞转录组特征和形态发生的分子机制。

本实验室将专注于早期胚胎发育领域，重点关注信号传导与细胞命运调控，以及胚外组织在胚胎发育中的作用。我们的长期目标是将对胚胎发育机理的理解应用于人类多能性干细胞的体外分化，将干细胞衍生的胚胎模型作为患者特异性组织器官来源，为再生医学提供支持。因此，我们将重点研究以下三个方向：

1） 细胞间信号通信如何调控细胞时空分化和形态发生；

2） 体外重构胚胎发育和器官形成，及相关出生缺陷的发育机制；

3）早期胚胎发育的跨物种比较研究。

代表论文

1.Liu L, Oura S, Markham Z, Hamilton JN, Skory RM, Li L, Sakurai M, Wang L, Pinzon-Arteaga CA, Plachta N, Hon GC, Wu J. Modeling post-implantation stages of human development into early organogenesis with stem-cell-derived peri-gastruloids.Cell. 2023 Jul 19: S0092-8674(23)00794-8.doi: 10.1016/j.cell.2023.07.018.#Cover article#

2. Wei Y, Zhang E, Yu L, Ci B, Sakurai M, Guo L, Zhang X, Lin S, Takii S,Liu L, Liu J, Schmitz DA, Su T, Zhang J, Shen Q, Ding Y, Zhan L, Sun HX, Zheng C, Xu L, Okamura D, Ji W, Tan T, Wu J. Dissecting embryonic and extraembryonic lineage crosstalk with stem cell co-culture.Cell. 2023 Dec 21;186(26):5859-5875.e24.doi: 10.1016/j.cell.2023.11.008.

3. Yu, L., Logsdon, D., Pinzon-Arteaga, C.A., Duan, J., Ezashi, T., Wei, Y., Ribeiro Orsi, A.E., Oura, S.,Liu, L., Wang, L., et al. Large-scale production of human blastoids amenable to modeling blastocyst development and maternal-fetal cross talk.Cell Stem Cell. 2023 Sep 7;30(9):1246-1261.e9.doi: 10.1016/j.stem.2023.08.002. 

4. Gong Y, Bai B, Sun N, Ci B, Shao H, Zhang T, Yao H, Zhang Y, Niu Y,Liu L, Zhao H, Wu H, Zhang L, Wang T, Li S, Wei Y, Yu Y, Ribeiro Orsi AE, Liu B, Ji W, Wu J, Chen Y, Tan T. Ex utero monkey embryogenesis from blastocyst to early organogenesis.Cell. 2023 May 11;186(10):2092-2110.e23.doi: 10.1016/j.cell.2023.04.020.

5. Pinzón-Arteaga CA, Wang Y, Wei Y, Ribeiro Orsi AE, Li L, Scatolin G,Liu L, Sakurai M, Ye J, Hao Ming, Yu L, Li B, Jiang Z, Wu J. Bovine blastocyst-like structures derived from stem cell cultures. Cell Stem Cell. 2023 May 4;30(5):611-616.e7. doi: 10.1016/j.stem.2023.04.003.

6.  Zhai J*, Guo J*, Wan H*, Qi L*,Liu L*, Xiao Z, Yan L, Schmitz DA, Xu Y, Yu D, Wu X, Zhao W, Yu K, Jiang X, Guo F, Wu J, Wang H. Primate gastrulation and early organogenesis at single-cell resolution.Nature. 2022 Dec;612(7941):732-738.doi: 10.1038/s41586-022-05526-y.*:Equal contribution

7.Liu L, Nemashkalo A, Rezende L, Jung JY, Chhabra S, Guerra MC, Heemskerk I, Warmflash A. Nodal is a short-range morphogen with activity that spreads through a relay mechanism in human gastruloids.Nat. Commun. 2022 Jan 25;13(1):497.doi: 10.1038/s41467-022-28149-3.#Featured article#

8.Liu L, Warmflash A. Self-organized signaling in stem cell models of embryos. Stem Cell Reports. 2021 May 11;16(5):1065-1077. doi: 10.1016/j.stemcr.2021.03.020. (Review)

9. Chhabra S,Liu L, Goh R, Kong X, Warmflash A (2019) Dissecting the dynamics of signaling events in the BMP, WNT, and NODAL cascade during self-organized fate patterning in human gastruloids.PLOS Biology 17(10): e3000498.https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000498

10. Heemskerk I, Burt K, Miller M, Chhabra S, Guerra MC,Liu L, Warmflash A. Rapid changes in morphogen concentration control self-organized patterning in human embryonic stem cells.Elife. 2019 Mar 4;8.doi: 10.7554/eLife.40526.

(Full publication list:https://scholar.google.com/citations?user=DI2kRD0AAAAJ&hl=en)

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