2023年2月21日晚，由上海国际人类表型组研究院、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院、中国生物物理学会表型组学分会共同举办的生命天眼论：Phenomics表型组学前沿论坛第四十三期顺利开讲。

本次论坛特别邀请了中科院遗传发育所分子系统生物学研究中心主任王秀杰研究员，作了主题为“人类心肌组织和多器官细胞模型的体外构建”的精彩报告。论坛由复旦大学生命科学学院特聘教授、复旦大学生命科学学院计算生物学系主任，上海国际人类表型组研究院免疫表型组学研究所副所长曹志伟教授主持。来自全国的2800余名专家、学者线上参加了本次论坛。

王秀杰研究员

王秀杰，中科院遗传发育所研究员、分子系统生物学研究中心主任。王秀杰研究员曾获国家杰出青年科学基金，曾入选中科院“百人计划”和中组部“万人计划领军人才”。主要从事非编码RNA的系统发现和功能相关的生物信息学与实验生物学研究，近年来也开展干细胞体外分化和基于机械手臂的细胞打印研究。曾发表SCI论文112篇，他引14000余次，H-index为51，多项工作得到国内外科技媒体的推荐，一项成果入选“十三五”科技创新成就展。

曹志伟教授

论坛开始，主持人曹志伟教授代表主办方对莅临的嘉宾及观众表示热烈欢迎，并对上海国际人类表型组研究院（IHPI）、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院（HuPI），以及演讲嘉宾王秀杰研究员做了简要而隆重的介绍。

报告中，王秀杰研究员首先介绍了团队在非编码RNA以及RNA修饰方面的工作成果。长时记忆的形成（long-term memory formation）是哺乳动物适应环境变化、智力发展所必需的，对于人类的社会活动尤其重要，但关于记忆形成过程的调控因素与机制仍存在很多未知。N6-甲基腺嘌呤（m6A）是哺乳动物细胞中mRNA上最为普遍的修饰，主要由METTL3/METTL14/WTAP复合物催化形成，其中METTL3是催化m6A形成的关键甲基转移酶。王秀杰研究员团队利用敲除METTL3的小鼠模型，揭示了m6A缺失对大脑皮层发育、神经干细胞自我更新以及小脑发育存在显著影响，后续与其他团队合作系统阐明了m6A修饰在学习过程中对长时记忆形成的调节作用及其相应的分子机制。王秀杰研究员利用Morris水迷宫与条件性恐惧记忆检测并结合突变-回补实验发现：m6A水平正向调控了小鼠的空间学习能力，缺失或增加m6A修饰（敲除或过表达METTL3）的小鼠分别表现出明显的学习能力下降或上升。团队进一步比较了在早期学习过程中小鼠海马体的m6A修饰甲基化谱及基因表达谱的变化，在诱导兴奋的神经元中，m6A修饰丰度正向调控了早期响应基因的蛋白丰度，提示m6A修饰通过提高早期响应基因的翻译效率来调控小鼠学习速度。值得关注的是，通过长期训练后，缺失或增加m6A修饰小鼠在行为学表现上并无明显差异，说明记忆能力的差异可以被多次学习巩固所弥补，故而“勤能补拙”具有生物机制方面的合理性。

其次，王秀杰研究员介绍了团队在生物3D打印以及器官模型构建方面的工作进展。王秀杰研究员与合作团队联合攻关，创造性地将六轴机器人改造成为生物3D打印机（六轴机器人生物打印机）。由于六轴机器人具有六个可以360°自由转动的关节，所以理论上可以在空间内的任意角度进行细胞打印，同时为避免生物材料固定给细胞带来的负面影响，团队开发了油浴细胞打印体系（Oil-Bath-Based Cell Printing），即在矿物油的疏水作用力下，打印的细胞可以不受重力影响而稳定地贴附在生物支架的任意表面，并自发地与生物支架和周边细胞形成紧密连接。结合这两种新开发的体系，团队实现了在复杂血管支架上进行细胞全方位打印的目标，同时打印的细胞具有与人工操作相同的存活率，且能够保持正常的细胞周期和生理功能。团队进一步从组织器官发育的角度出发，设计了循环式“打印-培养”的器官制造方案，在血管支架上打印若干层细胞后，将其进行一段时间的共培养以诱导打印细胞间形成具有功能的胞间连接和新生毛细血管，然后再进行新的一轮细胞打印。重复这一“打印-培养”过程，可以使打印组织内部形成与体内器官类似的血管网络，从而支持打印组织器官的长期存活。

最后，王秀杰研究员还介绍了团队在多器官协同发育模型方面的工作，团队建立了多功能干细胞分化为多器官模型（huOMs）的方法，并发现huOM比小鼠模型能更真实地再现人体药物反应，提示了该模型未来在临床研究中的潜在价值。

生命天眼论：Phenomics表型组学前沿论坛将持续为大家提供高质量的讲座，敬请各位同仁关注！