生殖系统是由多种细胞构成并具备不同发育阶段的复杂组织。我们的长期目标是揭示生殖系统发育的细胞分化路径及其分子机制，以及在此过程中机械力信号的作用。为此，我们构建了独特的特异性荧光标记的透明化斑马鱼，实现了生殖系统发育至成熟的完整过程中，活体长时程高分辨深度成像；同时，我们利用单细胞及空间测序技术，研究生殖系统发育过程中细胞分化路径，并鉴定关键因子；进一步，我们利用胚胎干细胞诱导分化并在体外构筑生殖系统，开展与临床相关的疾病模拟、药物筛选及发病机制和治疗探索。

        我们的实验手段包括基于线扫描及旋转盘共聚焦、双光子、光片显微术、超高分辨率、荧光寿命成像，以及高压冷冻-场发射扫描电镜三维重构等尖端显微成像技术，结合基于ImageJ，ilastik（机器学习），Imaris（三维成像分析）和Matlab（自定义图像处理）等多种图像分析手段，同时应用分子生物学和生物物理学实验方法，探究卵泡组织形态发生的奥秘，更进一步，我们将在此过程中寻找机械力调控细胞命运及组织形态建成的新型机制。

项目案例：机械性侧向抑制介导的单一细胞分化。

        侧向抑制是介导细胞分化和组织形态建成的重要模式，典型的侧向抑制藉由Delta-Notch信号通路完成，但它们是否为侧向抑制的唯一实现方式尚不明确。通过我们的研究发现，在斑马鱼卵泡发育早期，位于卵细胞动物极的一小簇颗粒细胞中转录共活化因子TAZ活性升高并聚集于细胞核内。这些细胞中的某一个细胞的TAZ活性持续性增强，并不断增大，进而机械性挤压周边细胞，并通过机械信号转导抑制这些细胞的TAZ活性，最终实现单一细胞分化成为胚孔前体细胞。当利用毛细管抽吸卵泡动物极，或用激光切割胚孔前体细胞，释放周边细胞的压缩状态，会使得它们迅速提升TAZ活性，并可重新分化出胚孔前体细胞。我们的发现揭示了一种机械力调控细胞命运的全新模式，提出并证明了机械性侧向抑制理论。