科学研究 | 丁胜 博士

丁胜博士

清华大学药学院院长、拜耳特聘教授
清华大学干细胞和再生医学研究所所长

丁胜博士目前受聘于清华大学,担任首任药学院院长、拜耳特聘教授。他于1999年在加州理工学院获得化学学士学位,并于2003年在斯克里普斯研究所获得化学博士学位。2003年至2011年间先后在斯克里普斯研究所化学系任职助理教授,副教授;2011年任职于美国加利福尼亚大学旧金山分校药物化学系,在格拉德斯通研究所担任冠名资深研究员及教授。丁胜教授是开发和应用全新化学手段研究干细胞和再生医学的引领者,一直致力于发现和鉴定可以调控细胞命运和功能(例如,不同发育阶段及不同组织中干细胞的维持、激活、分化和重编程)的小分子化合物。截止目前,丁胜教授已经发表了100多篇科研论文,研究综述和书籍章节,并在干细胞领域作出多项重要贡献。此外,丁胜教授还作为共同创始人,参与创建了多家生物技术公司。


研究方向

丁胜教授实验室一直致力于开发全新的化学方法,并将其用于干细胞与再生医学的研究,以期发现和鉴定可以调控细胞命运和功能(例如,不同发育阶段及不同组织中干细胞的维持、激活、分化和重编程)的全新小分子化合物。具体研究内容包括:(1)揭示干细胞自我更新和多能性的机理;(2)诱导胚胎干细胞向不同谱系(例如,神经、心脏、胰腺等)的分化;(3)人组织特异性干细胞和祖细胞的定向分化;(4)研究细胞的可塑性和重编成过程(例如,生成iPS细胞、转分化等);(5)扩增无分裂能力的成体细胞(例如,心肌细胞、胰腺细胞等);(6)解析参与胚胎发育的信号通路(例如,Wnt、Hh、BMP、FGF等)以及表观遗传学(组蛋白和DNA的甲基化与去甲基化)的分子机制;(7)开发药物发现的新技术。此外,丁胜教授研究团队还会针对所发现的小分子化合物开展大量的工作,通过全面的构效关系分析、亲和层析鉴定靶标、转录组学分析、蛋白质组学分析、化学/遗传上位分析以及体外、体内生化和功能分析,对其分子机制进行研究。到目前为止,很多功能小分子化合物及其作用机制已经或正在被确定,它们能够通过上述生物学过程之一对干/祖细胞进行调节。这些研究将最终推动干细胞的治疗性应用,以及帮助开发能够用于体内组织、器官再生或癌症治疗的小分子药物。


科学贡献

丁胜教授实验室以开发和应用全新的化学手段,解决在干细胞和再生医学研究中所面临的各种挑战闻名于世。通过不断开发新的方法(例如,筛选技术或生物建模),丁胜教授研究团队发现和鉴定了一系列能够在体外和体内调控多种细胞命运(例如,干细胞的维持,分化和重编程)的全新的小分子化合物。其中,很多小分子化合物能够在体外和体内调控特异性的细胞行为和表型,而这种变化在其他条件下极难或根本无法实现。另外,这些研究还发现了调控干细胞的新概念和新机制。目前开展的小分子化合物诱导细胞重编程的研究,旨在体外和体内实现将一种类型的细胞转变为同一组织或不同胚层的另一种细胞,将是细胞命运调控领域的一次巨大突破。这一研究将最终推动再生医学药物的出现,能够在疾病或损伤后,通过唤醒和指导体内自身细胞,对组织和器官开展原位修复及再生。此外,这些研究成果已经被用于多家生物技术公司的创立,并推动了学术和生物制药界开发基于小分子化合物的再生医学疗法,用于人类疾病的治疗。


研究成果

1、发现了一系列小分子化合物,能够在诱导多能干细胞(iPS细胞)产生的过程中,取代外源转录因子和显著提高重编程的效率/速度。通过研究这些小分子化合物,揭示了重编程过程的新机制。

2、开发了一种全新的细胞转分化技术(即谱系特异性重编程),在包含小分子化合物的特定条件下,可以把成纤维细胞转变为能够扩增的心脏、神经、血管内皮、胰腺和肝脏细胞。

3、发现并从机制上鉴定了多个全新的小分子化合物,可以用于替换维持胚胎干细胞自我更新的生长因子,促进胚胎干细胞的生存,或者诱导胚胎干细胞向神经、心脏和定形内胚层谱系的分化。