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项目名称：单核和巨噬细胞的发育 所属领域：05与人体研究有关的生物学、医学、药学 合作单位（排序）： 新加坡免疫学联网（Singapore Immunology Network） 德国波恩大学（University of Bonn） 上海交通大学医学院细胞分化和凋亡教育部重点实验室 SingHealth Duke-NUS Academic Medical Centre 项目简介（严格限500字以内）： 巨噬细胞是个体发育中最早出现的免疫细胞类群，在器官发生和免疫稳态维持中起到重要的作用。但是巨噬细胞的起源和更新一直存在巨大争议。最关键的瓶颈是缺少区分不同来源巨噬细胞的方法，由于组织巨噬细胞的广泛分布和重要作用，该瓶颈也影响到了免疫学的各个领域，严重阻碍了学科的发展。为突破这一瓶颈，我们在单细胞水平分析了骨髓单核前体细胞的特异基因，发现特异基因Ms4a3，并建立了基于Ms4a3的高效精准单核细胞示踪系统。此示踪系统让我们首次明确区分了单核细胞来源巨噬细胞和胚胎来源巨噬细胞，揭示了骨髓单核细胞的精细发育过程，阐明了成体单核细胞对组织巨噬细胞的贡献，并改写了教科书里长久以来关于骨髓单核细胞发育和组织巨噬细胞来源的观点。真正实现了对制约领域发展瓶颈的突破。我们的研究已被广泛应用于发育、代谢、免疫和肿瘤等各个领域，对于明确不同生理和病理情况下巨噬细胞的来源和功能具有重要意义。 我们的研究成果于2019年9月发表于国际顶级期刊Cell杂志，解决了国际免疫学界长期以来围绕单核和巨噬细胞发育的争议，突破了巨噬细胞领域的瓶颈，是该领域发展的一个里程碑。 主持人及主要完成人简介： 主持人： Florent Ginhoux Florent Ginhoux教授系新加坡免疫学联网SIgN高级研究员。2015年4月正式担任上海市免疫学研究所客座教授并组建独立实验室，2016年入选第五批“上海高端人才计划”。 他也是EMBO青年研究者项目的获得者和Web of Science 2016-2019年的高被引学者。Florent Ginhoux教授是髓系细胞研究领域的著名科学家，在Cell、Nature、Science、Nature Immunology、Immunity等国际顶级学术期刊上发表高水平研究论文，其关于中枢神经系统中小胶质细胞来源的研究是髓系细胞研究领域的里程碑。 苏冰 苏冰教授现任上海交大医学院免疫学与微生物学系系主任，上海市免疫学研究所所长，美国耶鲁大学医学院免疫生物学系客座教授，上海交通大学王宽诚讲席教授，教育部长江学者讲座教授和中组部“国家高端人才计划”学者。苏冰教授课题组的主要研究方向是信号转导、肠道免疫和炎症相关疾病研究、血管生成机制及血管相关疾病研究。课题组聚焦丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联途径和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路，研究其在免疫反应和血管发育及功能中介导的生物学功能和意义，以及在调节细胞生长、细胞分化和细胞凋亡中的作用。苏冰教授至今已在Cell、Nature Genetics、Nature Immunology、Immunity、Mol Cell、Nature Cell Biol、EMBO J、Cancer Discovery和Nature Communications等发表高水平研究论文。 主要完成人： 刘兆远，博士后，上海交通大学医学院。2010年本科毕业于山东师范大学，2015年博士毕业于上海交通大学医学院，之后加入上海市免疫学研究所Florent Ginhoux教授实验室进行博士后研究。主要研究方向为髓系细胞发育，是该项目的主要完成人，相关文章于2019年9月以第一作者发表于Cell杂志。 项目特色： 该项目是以解决免疫细胞发育领域的关键问题为导向，通过整合前沿的单细胞测序技术在研究发育学问题上的优势和经典的基于Cre/loxP的遗传学示踪模型的可信度来解决该领域的关键问题。 （一）解决关于组织巨噬细胞更新的争议 巨噬细胞是个体发育中最早出现的免疫细胞类群，在器官发生和免疫稳态中起到重要的作用。巨噬细胞的来源和更新是该领域最基础和重要的科学问题之一，并且存在巨大的争议。阐明该科学问题，在基础研究和临床上都有重要意义。长期以来，组织巨噬细胞被认为是由血液中的循环单核细胞进入组织后发育而来，这一观念被写入大多数教科书中。但是，单核细胞是否可以发育为所有组织中的巨噬细胞，以及是否所有的巨噬细胞都是由单核细胞发育而来，存在巨大争议。解决这一问题的思路是：利用遗传学的方法标记所有的单核细胞，如果标记的单核细胞发育为巨噬细胞，那么这些由单核细胞发育而来的巨噬细胞将会携带单核细胞的遗传标记，从而解决单核细胞对组织巨噬细胞的更新的问题。因此，该项目的关键是构建一个可以标记单核细胞的示踪模型。我们利用单细胞测序技术