5月30日，“瓯江生命健康”百川大讲坛第十一期开讲。西湖大学生命科学院讲席教授、国家杰青、浙江省“鲲鹏行动”计划专家裴端卿教授带来题为“Dissecting human segmentation clock by reprogramming ”的讲座，并与瓯江实验室师生展开热烈交流。

讲座上，裴端卿老师向大家展示了团队目前的研究成果。

脊椎动物的体细胞发生已被证明与分子振荡器、分段时钟有关，其周期性与体细胞发生过程的周期相匹配。

早熟中胚层 (presomitic mesoderm, PSM) 细胞中存在这种时钟最初是在“时钟和波前”等理论模型中提出的。基于几个基因的周期性表达，已经获得了脊椎动物中存在这种时钟的分子证据，其中大部分与 Notch 信号通路有关。用确定的因子对体细胞进行重编程，将细胞从一个谱系转化为另一个谱系的细胞，极大地改变了我们对细胞身份和细胞命运决定的传统观点。直接重编程（也称为转分化）是指细胞命运转换，无需通过中间多能状态进行转换。鉴于可通过直接重编程生成的细胞类型数量正在迅速增加，生产用于治疗目的的功能性细胞已成为一种有前途的策略。

每个脊椎动物物种似乎都有一个独特的时间机制来沿着脊柱形成体节，由于技术和伦理限制，人类的分割时钟(segmentation clock)过程在分子水平上仍然知之甚少。

裴端卿老师团队通过直接细胞重编程技术，重建了人体分割时钟。他们首先将人肾脏上皮细胞重编程为具有前后轴的体节的PSM状态。通过将 RNA 报告基因 Pepper 插入到这些 iPSM 细胞的 HES7 和 MESP2 基因座中，发现这两个转录本在产生的体节中以约 5 小时/周期的速度振荡。GFP 标记的内源性 HES7 蛋白在体细胞形成过程中沿前后轴移动。空间测序分析进一步证实了体节的前后极性，并揭示了 WNT、BMP、FGF 和 RA 信号分子以及 HOXA-D 家族成员的局部表达。使用体细胞重建人体分割时钟，可以剖析分割时钟的机制和要素，并帮助再生医学。