一:科研成就
1. 科研综述
周琪主要从事细胞重编程与干细胞研究。在体细胞重编程的新方法创建与调控机制研究、干细胞与再生医学重要细胞与动物模型的建立等方面取得了多项系统性、创新性的研究成果。曾先后创造了体细胞克隆大鼠、诱导多能干细胞小鼠,证明了诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞同样的发育能力;创建了北京干细胞库;发现了可以判断干细胞多能性水平的非编码RNA标识并研究了其调控机制;揭示了mRNA甲基化等表观遗传修饰在细胞重编程中的调控作用及机制。
2002年在国际上首次利用克隆体细胞克隆大鼠,该研究内容发表于《Science》。2009年7月在《Nature》发表文章,首次利用iPS细胞通过四倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠,从而在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性;2010年4月在Journal of Biological Chemistry发表文章,首次发现并明确证明了决定小鼠干细胞多能性的关键基因决定簇,可作为判断干细胞多能性水平的分子标识。
周琪的研究成果──验证iPS细胞全能性──入选了2009年美国《时代周刊》评选的年度十大医学突破、当选为两院院士评选2009年度中国十大科技进展新闻之一及2009年度中国基础研究十大新闻之一。
2. 承担项目&成果奖励
截至2017年,周琪先后主持了多项国家级科研项目,担任国家重点基础研究发展规划项目(973)项目首席科学家,国家重点基础研究发展规划项目(863)干细胞与组织工程专项总体专家组副组长,长期担任中国科学院干细胞与再生医学领域首席科学家。
①承担项目
项目时间 | 项目名称 | 项目来源 | 2011-01~2015-12 | 干细胞与再生医学研究 | 中国科学院战略性先导专项A类,主持 | 2012-01~2016-08 | 灵长类细胞多能性的研究 | 国家级,主持 | 2014-01~2016-12 | DNA与RNA甲基化表观修饰对单倍体胚胎干细胞多能性
与所产生个体发育能力的影响和作用机制研究 | 国家级,主持 | 2015-01~2018-12 | RNA甲基化修饰对体细胞重编程的调控作用及机制研究 | 国家级,主持 |
②成果奖励
时间 | 项目名称 | 奖励名称 | 来源 | 2014年 | 哺乳动物多能性干细胞的建立与调控机制研究 | 国家自然科学奖二等奖(第一完成人) | |
3. 学术论著
截至2017年,周琪出版著作2本,在干细胞领域已在 Cell, Nature, Science等刊物发表SCI论文100余篇,获得重编程及干细胞技术发明专利9项。
①出版著作
出版日期 | 名称 | 作者 | 出版社 | 2015.07 | 《生物学实验指南丛书 干细胞实验指南》 | 周琪主编 | 北京:中央广播电视大学出版社 | 1997.07 | 《神秘的克隆》 | 周琪等编著 | 北京:教育科学出版社 |
②代表论文(#为共同第一作者,*为通讯作者)
Li TD#, Feng GH#, Li YF#, Wang M#, Mao JJ, Wang JQ, Li X, Wang XP, Qu B, Wang LY, Zhang XX, Wan HF, Cui TT, Wan C, Liu L, Zhao XY, Hu BY, Li W, Zhou Q*. (2017) Rat embryonic stem cells produce fertile offspring through tetraploid complementation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Oct 23.
He ZQ#, Xia BL#, Wang YK#, Li J, Feng GH, Zhang LL, Li YH, Wan HF, Li TD, Xu K, Yuan XW, Li YF, Zhang XX, Zhang Y, Wang L, Li W, Zhou Q*. (2017) Generation of Mouse Haploid Somatic Cells by Small Molecules for Genome-wide Genetic Screening. Cell Rep. 20(9):2227-2237.
Gu Q#, Wang J#, Wang L#, Liu ZX, Zhu WW, Tan YQ, Han WF, Wu J, Feng CJ, Fang JH, Liu L, Wang L, Li W, Zhao XY, Hu BY, Hao J*, Zhou Q*. (2017) Accreditation of Biosafe Clinical-Grade Human Embryonic Stem Cells According to Chinese Regulations. Stem Cell Reports 9(1):366-380.
Li X#, Cui XL#, Wang JQ#, Wang YK, Li YF, Wang LY, Wan HF, Li TD, Feng GH, Shuai L, Li ZK, Gu Q, Hao J, Wang L, Zhao XY, Liu ZH, Wang XJ, Li W*, Zhou Q*. (2016) Generation and application of mouse-rat allodiploid embryonic stem cells. Cell 164(1-2):279–292.
Li Z#, Wan H#, Feng G#, Wang L#, He Z, Wang Y, Wang XJ, Li W*, Zhou Q*, Hu B*. (2016) Birth of fertile bimaternal offspring following intracytoplasmic injection of parthenogenetic haploid embryonic stem cells. Cell Res. 26(1):135-138.
Zhou Q#, Wang M#, Yuan Y#, Wang X, Fu R, Wan H, Xie M, Liu M, Guo X, Zheng Y, Feng G, Shi Q, Zhao XY*, Sha J*, Zhou Q* (2016) Complete Meiosis from Embryonic Stem Cell-Derived Germ Cells In Vitro. Cell Stem Cell 18(3):330-340. (入选2016年度中国十大医学科技新闻)
Chen Q#*, Yan M#, Cao Z#, Li X#, Zhang Y#, Shi J#, Feng GH, Peng H, Zhang X, Zhang Y, Qian J, Duan E*, Zhai Q*, Zhou Q*. (2016) Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder. Science 351(6271):397-400. (入选2016年度中国科学十大进展、2016年度中国生命科学领域十大进展)
Wan H#, Feng C#, Teng F#, Yang S#, Hu B, Niu Y, Xiang AP, Fang W, Ji W, Li W*, Zhao X*, Zhou Q*. (2015) One-step generation of p53 gene biallelic mutant Cynomolgus monkey via the CRISPR/Cas system. Cell Res. 25(2):258-261.
Chen Y#, Niu Y#, Li Y#, Ai Z, Kang Y, Shi H, Xiang Z, Yang Z, Tan T, Si W, Li W, Xia X, Zhou Q*, Ji W*, Li T*. (2015) Generation of cynomolgus monkey chimeric fetuses using embryonic stem cells. Cell Stem Cell 17(1):116-124.
Chen T#, Hao YJ#, Zhang Y#, Li MM#, Wang M, Han W, Wu Y, Lv Y, Hao J, Wang L, Li A, Yang Y, Jin KX, Zhao X, Li Y, Ping XL, Lai WY, Wu LG, Jiang G, Wang HL, Sang L, Wang XJ*, Yang YG*, Zhou Q*. (2015) m6A RNA methylation is regulated by microRNAs and promotes reprogramming to pluripotency. Cell Stem Cell 16(3):289-301. (封面文章)
Li X#, Wang JQ#, Wang LY#, Wan HF, Li YF, Li TD, Wang YK, Shuai L, Mao YH, Cui XL, Wang L, Liu ZH, Li W, Zhou Q*. (2015) Co-participation of paternal and maternal genomes before the blastocyst stage is not required for full-term development of mouse embryos. J Mol Cell Biol. 7(5):486-488.
Shuai L#, Wang Y#, Dong M#, Wang X#, Sang L, Wang M, Wan H, Luo G, Gu T, Yuan Y, Feng C, Teng F, Li W, Liu X, Li T, Wang L, Wang XJ, Zhao XY, Zhou Q*. (2015) Durable pluripotency and haploidy in epiblast stem cells derived from haploid embryonic stem cells in vitro. J Mol Cell Biol. 7(4):326-337.
Bosley KS, Botchan M, Bredenoord AL, Carroll D, Charo RA, Charpentier E, Cohen R, Corn J, Doudna J, Feng G, Greely HT, Isasi R, Ji W,Kim JS, Knoppers B, Lanphier E, Li J, Lovell-Badge R, Martin GS, Moreno J, Naldini L, Pera M, Perry AC, Venter JC, Zhang F, Zhou Q. (2015) CRISPR germline engineering-the community speaks. Nat. Biotechnol. 33(5):478-486.
Wang J#, Hao J#, Bai D, Gu Q, Han W, Wang L, Tan Y, Li X, Xue K, Han P, Liu Z, Jia Y, Wu J, Liu L, Wang L, Li W, Liu Z*, Zhou Q*. (2015) Generation of clinical-grade human induced pluripotent stem cells in Xeno-free conditions. Stem Cell Res Ther. 2015 Nov 12;6(1):223. doi: 10.1186/s13287-015-0206-y.
Li W#, Li X#, Li T#, Jiang MG#, Wan H, Luo GZ, Feng C, Cui X, Teng F, Yuan Y, Zhou Q, Gu Q, Shuai L, Sha J, Xiao Y, Wang L, Liu Z, Wang XJ, Zhao XY, Zhou Q*. (2014) Genetic modification and screening in rat using haploid embryonic stem cells. Cell Stem Cell 14(3):404-414.
Hai T#, Teng F#, Guo R, Li W, Zhou Q*. (2014) One-step generation of knockout pigs by zygote injection of CRISPR/Cas system. Cell Res. 24(3):372-375.
Zhou Q*. (2014) Balancing the welfare: the use of non-human primates in research. Trends Genet. 30(11):476-478.
Gu Q#, Hao J#, Hai T#, Wang J#, Jia Y, Kong Q, Wang J, Feng C, Xue B, Xie B, Liu S, Li J, He Y, Sun J, Liu L, Wang L, Liu Z*, Zhou Q*. (2014) Efficient generation of mouse ESCs-like pig induced pluripotent stem cells. Protein Cell. 5(5):338-342.
Li W#, Teng F#, Li T, Zhou Q*. (2013) Simultaneous generation and germline transmission of multiple gene mutations in rat using CRISPR-Cas systems. Nat. Biotechnol. 31(8):684–686.
Wan H#, He Z#, Dong M, Gu T, Luo GZ, Teng F, Xia B, Li W, Feng C, Li X, Li T, Shuai L, Fu R, Wang L, Wang XJ, Zhao XY*, Zhou Q*. (2013) Parthenogenetic haploid embryonic stem cells produce fertile mice. Cell Res. 23(11):1330-1333.
Zhang Y, Teng F, Luo GZ, Wang M, Tong M, Zhao X, Wang L, Wang XJ*, Zhou Q*. (2013) MicroRNA-323-3p regulates the activity of polycomb repressive complex 2 (PRC2) via targeting the mRNA of embryonic ectoderm development (Eed) gene in mouse embryonic stem cells. J Biol. Chem. 288(33):23659–23665.
Li W#, Shuai L#, Wan H#, Dong M#, Wang M, Sang L, Feng C, Luo GZ, Li T, Li X, Wang L, Zheng QY, Sheng C, Wu HJ, Liu Z, Liu L, Wang L, Wang XJ, Zhao XY*, Zhou Q*. (2012) Androgenetic haploid embryonic stem cells produce live transgenic mice. Nature 490(7420):407-411. (入选2012年度“中国科学十大进展)
Sheng C#, Zheng Q#, Wu J#, Xu Z, Wang L, Li W, Zhang H, Zhao XY, Liu L, Wang Z, Guo C, Wu HJ, Liu Z, Wang L, He S, Wang XJ, Chen Z*, Zhou Q*. (2012) Direct reprogramming of Sertoli cells into multipotent neural stem cells by defined factors. Cell Res. 22(1):208-218. (入选中国科学技术信息研究所公布的”2012年中国百篇最具影响国际学术论文“)
Sheng C#, Zheng Q#, Wu J#, Xu Z, Sang L, Wang L, Guo C, Zhu W, Tong M, Liu L, Li W, Liu ZH, Zhao XY, Wang L, Chen Z*, Zhou Q*. (2012) Generation of dopaminergic neurons directly from mouse fibroblasts and fibroblast-derived neural progenitors. Cell Res. 22(4):769-772.
Gu Q#, Hao J#, Zhao XY, Li W, Liu L, Wang L, Liu ZH, Zhou Q*. (2012) Rapid conversion of human ESCs into mouse ESC-like pluripotent state by optimizing culture conditions. Protein Cell. 3(1):71-79.
Tong M#, Lv Z#, Liu L#, Zhu H#, Zheng QY#, Zhao XY, Li W, Wu YB, Zhang HJ, Wu HJ, Li ZK, Zeng F, Wang L, Wang XJ, Sha JH*, Zhou Q*. (2011) Mice generated from tetraploid complementation competent iPS cells show similar developmental features as those from ES cells but are prone to tumorigenesis. Cell Res. 21(11):1634-1637. (封面文章)
Li W#, Zhao XY#, Wan HF, Zhang Y, Liu L, Lv Z, Wang XJ, Wang L*, Zhou Q*. (2011) iPS cells generated without c-Myc have active Dlk1-Dio3 region and are capable of producing full-term mice through tetraploid complementation. Cell Res. 21(3):550-553.
Riaz A#, Zhao X#, Dai X#, Li W, Liu L, Wan H, Yu Y, Wang L, Zhou Q*. (2011) Mouse cloning and somatic cell reprogramming using electrofused blastomeres. Cell Res. 21(5):770-778.
Niu Y#, Yu Y#, Bernat A#, Yang S, He X, Guo X, Chen D, Chen Y, Ji S, Si W, Lv Y, Tan T, Wei Q, Wang H, Shi L, Guan J, Zhu X, Afanassieff M, Savatier P*, Zhang K*, Zhou Q*, Ji W*. (2010) Transgenic rhesus monkeys produced by gene transfer into early-cleavage–stage embryos using a simian immunodeficiency virus-based vector. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107(41):17663-17667. (获得中国首例转基因猕猴)
Zhao XY, Lv Z, Li W, Zeng F*, Zhou Q*. (2010) Production of mice using iPS cells and tetraploid complementation. Nat. Protoc. 5(5):963-971.
Liu L#, Luo GZ#, Yang W#, Zhao X#, Zheng Q, Lv Z, Li W, Wu HJ, Wang L, Wang XJ*, Zhou Q*. (2010) Activation of the imprinted Dlk1-Dio3 region correlates with pluripotency levels of mouse stem cells. J. Biol. Chem. 285(25):19483-19490. (封面文章,并被选为Paper of the Week,被美国生物化学与分子生物学学会报道)
Maruotti J#, Dai XP#, Brochard V, Jouneau L, Liu J, Bonnet-Garnier A, Jammes H, Vallier L, Brons IG, Pedersen R, Renard JP, Zhou Q*, Jouneau A*. (2010) Nuclear transfer-derived epiblast stem cells are transcriptionally and epigenetically distinguishable from their fertilized-derived counterparts. Stem Cells 28(4):743-752.
Dai X#, Hao J#, Hou XJ#, Hai T, Fan Y, Yu Y, Jouneau A, Wang L, Zhou Q*. (2010) Somatic nucleus reprogramming is significantly improved by m-carboxycinnamic acid bishydroxamide (CBHA), a histone deacetylase inhibitor. J. Biol. Chem. 285(40):31002-31010.
Zhao XY#, Li W#, Lv Z#, Liu L, Tong M, Hai T, Hao J, Guo CL, Ma QW, Wang L, Zeng F*, Zhou Q*. (2009) iPS cells produce viable mice through tetraploid complementation. Nature 461(7260):86-90. (2009年入选美国《时代周刊》评选的”十大医学突破“、入选”中国基础研究十大新闻“、两院院士评选的”中国十大科技进展新闻“及”世界十大科技进展新闻“)
Jin L#, Ji S#, Tang X, Guo X, Lu Y, Chen H, Deng H, Zhou Q*, Ji W*. (2009) Isolation and characterization of liver epithelial progenitor cells from normal adult rhesus monkeys (Macaca mulatta)。 Cell Res. 19(2):268-270.
Yu Y#, Mai Q#, Chen X#, Wang L, Gao L, Zhou C*, Zhou Q*. (2009) Assessment of the developmental competence of human somatic cell nuclear transfer embryos by oocyte morphology classification. Hum. Reprod. 24(3):649-657.
Dai XP, Hao J, Zhou Q*. (2009) A modified culture method significantly improves the development of mouse somatic cell nuclear transfer embryos. Reproduction 138(2):301-308.
Ma M#, Guo X#, Wang F, Zhao C, Liu Z, Shi Z, Wang Y, Zhang P, Zhang K, Wang N, Lin M, Zhou Z, Liu J, Li Q, Wang L, Huo R*, Sha J, Zhou Q*. (2008) Protein expression profile of the mouse metaphase-II oocyte. J. Proteome Res. 7(11):4821-4830.
Niu Y#, Yang S#, Yu Y#, Ding C, Yang J, Wang S, Ji S, He X, Xie Y, Tang X, Zhou Q*, Ji W*. (2008) Impairments in embryonic genome activation in rhesus monkey somatic cell nuclear transfer embryos. Cloning Stem Cells. 10(1):25-36.
Mai Q#, Yu Y#, Li T, Wang L, Chen MJ, Huang SZ*, Zhou C*, Zhou Q*. (2007) Derivation of human embryonic stem cell lines from parthenogenetic blastocysts. Cell Res. 17(12):1008-1019.
Yang J, Yang S, Beaujean N, Niu Y, He X, Xie Y, Tang X, Wang L, Zhou Q*, Ji W*. (2007) Epigenetic marks in cloned rhesus monkey embryos: comparison with counterparts produced in vitro. Biol. Reproduc. 76(1):36-42.
Yang S*, He X, Hildebrandt TB, Jewgenow K, Goeritz F, Tang X, Zhou Q*, Ji W*. (2007) Effects of rhFSH dose on ovarian follicular response, oocyte recovery and embryo development in rhesus monkeys. Theriogenology 67(6):1194-1201.
Zhou Q#*, Yang SH#, Ding CH#, He XC, Xie YH, Hildebrandt TB, Mitalipov SM, Tang XH, Wolf DP*, Ji WZ*. (2006) A comparative approach to somatic cell nuclear transfer in the rhesus monkey. Hum. Reproduc. 21(10):2564-2571.
Li T, Zheng J, Xie Y, Wang S, Zhang X, Li J, Jin L, Ma Y, Wolf DP, Zhou Q*, Ji W*. (2005) Transplantable neural progenitor populations derived from rhesus monkey embryonic stem cells. Stem Cells 23(9):1295-1303.
Li T, Wang S, Xie Y, Lu Y, Zhang X, Wang L, Yang S, Wolf D, Zhou Q*, Ji W*. (2005) Homologous feeder cells support undifferentiated growth and pluripotency in monkey embryonic stem cells. Stem Cells 23(8):1192-1199.
Zhou Q, Renard JP*, Le Friec G, Brochard V, Beaujean N, Cherifi Y, Fraichard A, Cozzi J. (2003) Generation of fertile cloned rats by regulating oocyte activation. Science 302(5648):1179. (受到Nature,Science等杂志评价,并因此获得国际转基因研究genOway奖、入选2003年中国十大科技新闻人物)
Zhou Q, Jouneau A, Brochard V, Adenot P, Renard JP*. (2001) Developmental potential of mouse embryos reconstructed from metaphase embryonic stem cell nuclei. Biol. Reproduc. 65(2):412-419.
Zhou Q, Boulanger L, Renard JP*. (2000) A simplified method for the reconstruction of fully competent mouse zygotes from adult somatic donor nuclei. Cloning 2(1):35-44. (2000年被”克隆羊多莉之父“ Wilmut教授评价为”克隆领域迄今为止最重要的文章之一“)
③授权专利
用于鉴定或调控细胞多能性的关键基因、microRNA、其他非编码RNA或其组合,发明,2015,第1作者,专利号:ZL201010142746.8
一种提高体细胞重编程效率的方法,发明,2011,第1作者,专利号:ZL200810119651.7
诱导型神经干细胞的制备方法及应用,发明,2014,第1作者,专利号:ZL201110164400.2
无损检测细胞miRNA的表达量及确定细胞类型与状态的方法,发明,2013,第1作者,专利号:PCT/CN2013/075903
miRNA对m6A修饰水平的调控方法及其应用,发明,2015,第1作者,专利号:PCT/CN2015/071582
无损检测细胞miRNA的表达量及确定细胞类型与状态,发明,2016,第1作者,专利号:ZL201210258472.8
一种诱导多能干细胞的培养基及其用途,发明,2014,第1作者,专利号:201410394740.8
一种用于将胚胎干细胞诱导为心肌细胞的培养基及其应用,发明,2015,第1作者,专利号:201510046646.8
一种诱导多能性干细胞的培养体系,发明,2014,第1作者,专利号:201410109226.5
二:人才培养
周琪非常看重对学生的培养,他规定所有的学生在进入实验室的前半年不许参与任何课题,只能做两件事:研读经典书籍和文献;练好实验技术。因为他坚持”没有深厚的理论功底,扎实的技能,就不能开始做项目,即使做出来了结果也不可信“。在周琪的实验室里有一条不成文的规定:只要是学生自己提出来的课题,哪怕在他看来是死路一条,也会足额支持,给学生尝试的机会。2007年获得中国科学院”朱李月华优秀教师“奖,2010年、2012年、2014年获得中国科学院”优秀研究生指导教师“奖。
三:荣誉表彰
时间 | 荣誉/表彰 | 授予单位 | 来源 | 2018年 | 第四届树兰医学奖 | 树兰基金 | | 2016年 | 发展中国家科学院(TWAS)生物学奖 | 发展中国家科学院 | | 2016年 | 中国干细胞第六届年会“干细胞杰出贡献奖” | 中国细胞生物学学会干细胞研究分会 | | 2016年 | 第六届中国侨界(创新成果)贡献奖 | 中华全国归国华侨联合会 | | 2015年12月 | 中国科学院院士 | | | 2013年 | 第六届谈家桢生命科学创新奖 | 谈家桢生命科学奖励委员会 | | 2013年 | 中国科学院杰出科技成就奖(突出贡献者) | 中国科学院 | | 2013年 | 工人先锋号(授予生殖工程研究组) | 中华全国总工会 | | 2013年 | 中国科学院青年科学家国际合作奖 | 中国科学院 | | 2012年 | 国家高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才 | 中共中央组织部 | | 2011年 | 周光召基金会杰出青年基础科学奖 | 周光召基金会 | | 2011年 | "十一五"国家科技计划执行优秀团队奖 | 中华人民共和国科学技术部 | | 2010年 | 干细胞研究杰出贡献奖 | 中国细胞生物学学会干细胞生物学分会 | | 2010年 | 何梁何利基金科学与技术进步奖 | 何梁何利基金评委会 | | 2010年 | 中国侨界(创新人才)贡献奖 | 中华全国归国华侨联合会 | | 2010年4月 | 第十届中国科学院杰出青年 | 中国科学院 | | 2007年5月 | 第十一届中国青年五四奖章 | 共青团中央、全国青联 | | 2006年10月 | 中国科学院拜耳(CAS-Bayer)青年科学家奖 | 中国科学院 | | 2006年5月 | 第九届中国青年科技奖 | 中国科学技术协会 | | 2006年 | 新世纪百千万人才工程国家级人选 | 人事部、中组部等六部委及中国科协 | | 2005年 | 国务院政府特殊津贴 | 国务院 | | 2004年3月 | 第三届国际转基因研究genOway奖 | 国际转基因技术协会 | | 2004年01月 | 国际转基因协会终身荣誉会员 | | | 2003年5月 | 法中科技促进会生物技术奖(AFCRST) | 法国法中科技促进会 | | 2001年12月 | 法国华人青年企业家协会年度科研奖一等奖 | | | 2001年4月 | 香港王宽城基金会年度科研奖 | | |
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