个人简介

　　2006年武汉大学学士，2011年复旦大学发育生物学博士，2011-2018年美国Stowers研究所Sánchez Alvarado教授实验室（HHMI）博士后，2018年10月全职加入西湖大学生命科学学院。曾获吴瑞奖学金、强生亚洲生命科学优秀论文奖等荣誉。在Developmental Cell、Neuron、PNAS、Current Biology、Human Molecular Genetics、iScience、Cell Regeneration等期刊发表多篇研究论文，受邀在Cell Regeneration，Zoological Research以及中国细胞生物学学报撰写综述。

学术成果

　　如何使受损和衰老组织再生出有功能的新组织，一直是生物学和临床医学面临的重大难题。其中一个主要障碍是我们缺乏对调节再生机制的彻底理解。

为了解决这一问题，我们的实验室研究了不同动物物种的支持再生的分子机制。通过对无脊椎动物和脊椎动物等模型的研究，结合遗传学、细胞生物学、生物化学、生物信息学和高通量技术等最先进的工具，以达到阐明不同物种成体干细胞调节机制的目的。我们最终的研究目标是确定再生的总体原理和分子因素，这或许有助于人类未来发展更有效的治疗方法。

我们采用涡虫为无脊椎动物模型系统。涡虫切割至身体大小的1/279后，每一个组织块仍然可以再生为功能完整的新个体。这一惊人的再生能力来源于涡虫体内丰富的成体干细胞（cNeoblasts）：这是动物界中已知的自然存在的多能成体干细胞之一。低剂量γ射线照射可以杀死涡虫体内大量的干细胞，然而少至一个成体多功能干细胞就可以完成包括干细胞群在内的所有细胞类型的体内再生，这在经典模式动物（如果蝇、线虫、小鼠）、以及放、化疗病人中是很难实现的。

在此之前，我们系统性分析了多种细胞外信号通路对涡虫成体干细胞体内再生的功能，发现了EGF信号调控这一过程的分子机制，也是第一次证实了非对称细胞分裂在涡虫体内的重要作用（Developmental Cell，2016）。我们将以此为基础，进一步探索涡虫干细胞和组织再生的分子机制。

基于这些研究，我们的目标是利用EGF表型作为“分子立足点”，进一步扩大我们对涡虫成体干细胞调控的理解。此外，这项研究将为小鼠再生的同步研究提供信息，旨在区分调节成体干细胞生物学的机制，比较无脊椎动物和脊椎动物再生机制的异同。

代表论文

1. Gao C., Shi Q., Pan X., Chen J., Zhang Y., Lang J., Wen S., Liu X., Cheng TL., Lei K. (2024). Neuromuscular organoids model spinal neuromuscular pathologies in C9orf72 amyotrophic lateral sclerosis. Cell Reports, 43(3):113892.

2. Zhang W., Li X., Zhao Y., & Lei K. (2024). Protocol for culturing and functionally manipulating planarian neoblasts using SiR-DNA-based flow cytometry. STAR protocols, 5(1), 102877.

3. Chen J. J., Lei K. (2023). The known, unknown, and unknown unknowns of cell-cell communication in planarian regeneration.  Zoological Research, 2023, 44(5): 981-992.

4. Zhao Y.^*, Gao C.^*, Pan X., Lei K. (2023). Emerging roles of mitochondria in animal regeneration. Cell Regeneration, 12(1):14.

5. Lei K.^*#, Zhang W.^*, Chen J., McKinney S. A., Ross E. J., Lee H. C., & Sánchez Alvarado A.^# (2023). Pluripotency retention and exogenous mRNA introduction in planarian stem cells in culture. iScience, 26(2), 106001. 

6. Chen, J., Pan, X., Xu, H., Zhang, Y., Lei, K. (2022). Fibrillarin-1 and Fibrillarin-2 are required for divergent cell lineage development in planarian homeostasis and regeneration. bioRxiv 2022.08.08.502111.

7. Zhang, W., Lei K. (2022). The initiation mechanism of regeneration in planarian. Chinese Journal of Cell Biology, 44(08):1447-1456.

8. Li, J.^*, Wang, J.^*#, Zhang, P.^*, Wang, R.^*, Mei, Y., Sun, Z., Fei, L., Jiang, M., Ma, L., E, W., Lei K., Chen J., Han X.^#, & Guo G.^# (2022). Deep learning of cross-species single-cell landscapes identifies conserved regulatory programs underlying cell types. Nature genetics, 54(11), 1711–1720.

9. Zhou, D.^*, Yan, H.^*, Yang, S.^*, Zhang, Y.^*, Xu, X., Cen, X., Lei, K.^#, & Xia, H.^# (2021). SC75741, A Novel c-Abl Inhibitor, Promotes the Clearance of TDP25 Aggregates via ATG5-Dependent Autophagy Pathway. Frontiers in pharmacology, 12, 741219.

10. Niu K., Xu,H., Xiong Y. Z., Zhao Y., Gao C., Seidel C. W., Pan X., Ying Y., & Lei K. (2021). Canonical and early lineage-specific stem cell types identified in planarian SirNeoblasts. Cell regeneration, 10(1), 15.

11. Mohamed Haroon M., Lakshmanan,V., Sarkar S. R., Lei K., Vemula P. K.^#, & Palakodeti, D.^# (2021). Mitochondrial state determines functionally divergent stem cell population in planaria. Stem cell reports, 16(5), 1302–1316.

12. Chen Y., Li X., Zhang D., Wang,C., Feng R., Li X., Wen Y., Xu H., Zhang X. S., Yang X., Chen Y., Feng Y., Zhou B., Chen B. C., Lei K., Cai S.^#, Jia J. M.^#, & Gao L.^# (2020). A Versatile Tiling Light Sheet Microscope for Imaging of Cleared Tissues. Cell reports, 33(5), 108349.

13. Yang Z.^*, Li L.^*, Ling J., Li T., Huang X., Ying Y., Zhao Y., Zhao Y., Lei K.^#,Chen L.^#, & Chen Z.^# (2020). Cyclooctatetraene-conjugated cyanine mitochondrial probes minimize phototoxicity in fluorescence and nanoscopic imaging. Chemical science, 11(32), 8506–8516.

14. Zeng A., Li H., Guo L., Gao,X., McKinney S., Wang Y., Yu Z., Park J., Semerad C., Ross,E., Cheng L. C., Davies E., Lei K.,Wang W., Perera A., Hall K., Peak,A., Box A., & Sánchez Alvarado A. (2018). Prospectively Isolated Tetraspanin⁺ Neoblasts Are Adult Pluripotent Stem Cells Underlying Planaria Regeneration. Cell, 173(7), 1593–1608.e20.

15. Davies E. L., Lei K., Seidel C. W., Kroesen A. E., McKinney S. A., Guo L., Robb S. M., Ross E. J., Gotting K., & Alvarado A. S. (2017). Embryonic origin of adult stem cells required for tissue homeostasis and regeneration. eLife, 6, e21052.

16. Lei K.^#,Thi-Kim Vu H., Mohan R. D., McKinney S. A., Seidel C. W., Alexander R., Gotting K., Workman J. L., & Sánchez Alvarado A.^# (2016). Egf Signaling Directs Neoblast Repopulation by Regulating Asymmetric Cell Division in Planarians. Developmental cell, 38(4), 413–429.

17. Lei, K., Zhu, X., Xu, R., Shao, C., Xu, T., Zhuang, Y., & Han, M. (2012). Inner nuclear envelope proteins SUN1 and SUN2 play a prominent role in the DNA damage response. Current biology, 22(17), 1609–1615.

18. Yu, J.^*, Lei, K.^*, Zhou, M., Craft, C. M., Xu, G., Xu, T., Zhuang, Y., Xu, R., & Han, M. (2011). KASH protein Syne-2/Nesprin-2 and SUN proteins SUN1/2 mediate nuclear migration during mammalian retinal development. Human molecular genetics, 20(6), 1061–1073.

19. Zhang, X., Lei, K., Yuan, X., Wu, X., Zhuang, Y., Xu, T., Xu, R.^#, & Han, M.^# (2009). SUN1/2 and Syne/Nesprin-1/2 complexes connect centrosome to the nucleus during neurogenesis and neuronal migration in mice. Neuron, 64(2), 173–187.

20. Lei K.^*, Zhang X.^*, Ding X., Guo X., Chen M., Zhu B., Xu T., Zhuang Y., Xu R.^#, & Han M.^# (2009). SUN1 and SUN2 play critical but partially redundant roles in anchoring nuclei in skeletal muscle cells in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.，106(25), 10207–10212.

(*co-first authors; # co-corresponding authors)

Complete list of publications: https://scholar.google.com/citations?user=5dRiqSgAAAAJ&hl=en

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