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我实验室的研究目的是从分子层面深入了解人类早期发育是如何控制的。尽管调节人类发育早期细胞谱系决定的机制具有根本的生物学重要性，并且对理解不孕症、流产、发育障碍和干细胞的治疗应用具有广泛的临床意义，但人们对其了解甚少。我的实验室率先研究了调节人类植入前胚胎发育的基因的功能。在这五年间，我们发现了人类胚胎发生中第一个谱系决定的潜在机制；发现了小鼠胚胎中没有的人类胚胎特有的基因调控网络；并确定了在哺乳动物中进化保守的机制。这些发现证实了直接研究人类胚胎的必要性。通过整合从人类囊胚转录组分析中获得的信号传导见解，我们定义了更接近胚胎生态位的人类胚胎干细胞培养条件。我们获得的知识基础将有助于进一步改进体外模型，以更好地了解人类生物学。此外，通过应用从解剖发育胚胎中的分子程序中获得的知识，我们已经确定了介导细胞命运从多能胚胎干细胞 (ESC) 转变为卵黄囊或胎盘祖细胞的信号通路和转录因子。我们已经证明这些细胞模型是分子遗传分析的可处理系统，并且在未来预计它们将有助于了解卵黄囊或胎盘疾病。我们的实验室为设计优化的早期植入模型做出了贡献，该模型揭示了在没有母体组织的情况下一定程度的自组织。我们还生成了大量临床前数据，这些数据是支持英国法律改变的证据的一部分，该法律规范了线粒体替代疗法，这是一种预防致命遗传性线粒体疾病的新型生殖技术。总之，我们在早期人类发育方面的专业知识已在国际上享有盛誉。未来计划：我们未来的计划是改变我们对控制早期人类发育的分子机制的理解。我们力图揭示人类胚胎外胚层细胞何时以及如何建立和维持，并了解在胚胎发生过程中将这些多能细胞与胚胎外细胞区分开来的分子机制。我们将进一步开发开创性方法，利用 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑、TRIM-Away 蛋白质消耗、组成性活性和激酶失活的蛋白质变体以及小分子抑制剂和激活剂来研究人类胚胎发生过程中的基因功能。这些方法将使我们能够直接测试参与 Hippo 和 TGFβ 信号传导的基因的功能，以及这些途径下游的关键转录因子，我们假设它们分别参与了第一次和第二次细胞命运决定。总之，我们期望该项目能够显著推进我们对塑造早期人类胚胎发生的分子程序的理解，并有可能提供基本见解并推动临床转化。
Kathy Niakan - 伦敦
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