「再多的钱也留不住我」！吴军背靠背连发两篇 Cell，全职加入西湖大学

「我早已决定回中国，再多的钱也留不住我。」今年早些时候，吴军刚晋升美国德州大学西南医学中心终身正教授，面对原单位的挽留，他在媒体采访中这样回答。今年 9 月，49 岁的吴军全职加入西湖大学，担任干细胞生物学和再生医学讲席教授。

吴军教授团队围绕干细胞命运调控、母胎互作、跨物种嵌合障碍开展了系统研究。2017 年，他以第一作者在 Cell 发表人-猪嵌合胚胎研究：向猪胚胎注入人类干细胞，植入的 2075 个胚胎中 186 个发育到第 28 天，首次证明人源细胞能在大型动物胚胎中存活定植。2021 年，团队在 Nature 发表两项重要成果：一项发现细胞竞争是跨物种嵌合的第一道屏障；另一项用多能干细胞造出人类类囊胚；后者入选 Science 年度十大突破。2024 年，吴军教授获国际干细胞研究学会杰出青年研究者奖。

2026 年，他交出了迄今最密集的一批产出，试图回答「人的细胞为什么长不进动物胚胎」，并尝试在体外打开人类胚胎着床后的发育「黑箱」。本期我们为大家梳理了吴军教授的最新成果，如有遗漏欢迎大家在评论区补充。

1. RNA 天然免疫构成跨物种嵌合新屏障，宿主改造策略助力异种器官培育

2026 年 1 月 8 日，吴军教授团队与基因组多维解析技术全国重点实验室顾颖团队合作，在 Cell 期刊发表了题为「RNA innate immunity constitutes a barrier for interspecies chimerism」的研究论文。研究揭示了 RNA 天然免疫是阻碍人源细胞跨物种嵌合的全新异种屏障，并证实靶向改造宿主胚胎免疫通路能够改善人多能干细胞嵌合效率，为异种嵌合与再生器官研究提供安全的宿主改造新思路。

图 1 相关研究（图源：Cell）

团队利用人‑鼠多能干细胞共培养体系，转录组分析发现共培养环境下小鼠细胞 RLR RNA 感知通路显著激活；生化检测确认 IRF3 二聚化、MAVS 多聚化等通路激活特征。敲除通路核心基因 MAVS 或 Ddx58 后，小鼠细胞免疫应答被抑制，自身细胞竞争能力下降，共培养体系中人多能干细胞存活水平明显上升。机制实验进一步证明，隧道纳米管介导的细胞接触依赖性水平 RNA 转移，是触发小鼠细胞 RLR 天然免疫、进而竞争清除人源细胞的上游诱因。

此外，研究还开展了体内嵌合验证，即将 eGFP 标记人诱导多能干细胞注射入 MAVS 敲除小鼠囊胚。胚胎发育至 8.5‑10.5 d 时，MAVS 敲除组嵌合阳性胚胎占比可达 24.14%，远高于野生型对照组 6.06%，基因组 PCR、免疫染色均证实人源细胞可在宿主胚胎中定植并参与三胚层分化。后续若和其他异种屏障干预策略联用，有望打破远缘物种嵌合瓶颈，向在动物体内培育人源器官这一目标再推进一步。

2. 体外重建人类胚胎着床全过程，3D 子宫模型打破伦理与技术双重壁垒

与上一篇背靠背，吴军教授团队联合中国科学院动物研究所于乐谦研究员、王红梅研究员、中国农业大学魏育蕾教授、首都医科大学附属北京妇产医院杨晓葵教授团队，在 Cell 期刊发表了题为「A 3D in vitro model for studying human implantation and implantation failure」的研究论文：搭建了基于微流控芯片的人类胚胎植入 3D 体外体系，首次在体外完整重现人类胚胎着床的全部关键阶段。

图 2 相关研究（图源：Cell）

团队从人子宫内膜活检样本中分离上皮细胞与基质细胞，体外扩增后结合微工程技术与优化的水凝胶-基质胶复合支架，在微流控芯片中构建出结构与功能双重模拟的类子宫内膜组织。该模型力学特性与体内孕期子宫组织高度吻合，经雌孕激素联合诱导后可进入种植窗状态，支持人自然囊胚与干细胞来源类囊胚依次完成定位、附着、侵袭的着床全过程，并可进一步发育至原羊膜腔、原卵黄囊形成的着床后阶段。结合单细胞转录组测序，研究还系统解析了着床过程中胚胎滋养层与子宫内膜上皮的配体-受体互作网络，证实 VEGFA-VEGFR1、CGA-FSHR 等信号轴直接调控胚胎附着效率。

随后，利用这一平台对 1119 种 FDA 已上市药物开展分层筛选，可实现针对不同病因的个性化药效评估：针对雌激素受体通路缺陷的患者，阿伏苯宗可有效提升内膜容受性，使囊胚植入率提升一倍以上；针对 DNA 损伤修复能力不足的患者，血管加压素可减轻内膜细胞损伤、增强胚胎入侵深度。

3. 3D 人胚-内膜共培养体系建成，完整复刻人类着床后 14 天发育进程

2026 年 1 月 8 日，吴军教授联合山东大学赵涵、陈子江、吴克良团队在 Cell Stem Cell 期刊发表了题为「3D post-implantation co-culture of human embryo and endometrium」的研究论文。该研究以容受态子宫内膜类器官为母体载体，与人类胚胎整合构建三维共培养系统，首次在体外实现具备双向交互功能的胚胎-母体单位。

图 3 相关研究（图源：Cell Stem Cell）

该体系可支持胚胎发育至受精后第 14 天，完整重现卵黄囊形成、原始生殖细胞特化、滋养层谱系成熟等关键发育事件。结合单细胞转录组测序与功能验证，研究进一步揭示子宫内膜微环境能够提前诱导绒毛外滋养层分化、启动细胞侵袭程序；而阻断人绒毛膜促性腺激素等母胎信号轴后，胚胎发育进程明显受阻，证实了双向信号交流对着床后发育的关键调控作用。

这套三维共培养体系兼具操作便捷性与生理保真度，既弥补了无母体组分胚胎模型的局限性，也在结构与功能层面超越了传统二维共培养模型。总体而言，该平台可用于系统剖析植入失败、早期妊娠丢失、胎盘发育异常等疾病的发生机制，也为生殖相关药物筛选、辅助生殖技术优化提供了更贴近真实生理状态的体外研究工具，对胎盘生物学研究与临床生殖医学发展均具有重要推动作用。

4. 巧用 Cas13 旁切效应，宿主细胞「减速」大幅提升跨物种嵌合效率

2026 年 3 月 11 日，吴军教授团队联合南京大学现代生物研究院黄佳团队，在 Developmental Cell 期刊发表题为「Mitigating xenogeneic barriers to chimerism through Cas13‑induced host attenuation」的研究论文。该研究利用 Cas13 的旁切 RNA 切割活性，建立了一套可时控、可逆的宿主细胞增殖衰减策略，无需对供体细胞做任何基因编辑，显著提升供体细胞在异种嵌合胚胎中的占比。

图 4 相关研究（图源：Developmental Cell）

研究借鉴 Cas13 识别靶 RNA 后触发旁切降解非特异性 RNA 的生物学特性，构建多西环素（Dox）诱导的 iCas13 系统，以 mCherry 作为触发开关。体外小鼠外胚层干细胞实验证实，激活 Cas13 能够可逆地将宿主细胞阻滞于 G0 静息状态，细胞分裂速率下降，但多能性维持完好，不会诱发凋亡和细胞分化；撤除诱导药物后细胞增殖能力可完全恢复。人‑鼠异种共培养体系中，宿主小鼠细胞增殖被抑制后，人源 H9 胚胎干细胞的竞争劣势被逆转，人细胞存活占比明显升高。

此外，研究构建 iCas13 转基因小鼠品系开展体内验证。诱导 Cas13 活性虽会短暂延缓早期胚胎发育，但不阻碍胚胎着床与足月出生。同种嵌合实验显示宿主衰减后，小鼠供体细胞在多个脏器中贡献率数倍提升；人鼠嵌合胚胎中，人诱导多能干细胞可分化形成外、中、内三胚层各类细胞，人源细胞平均贡献率达到了 1%，相较传统万分之一水平实现近百倍提升。

5. CRISPR-MMCT 联用构建 TEAM 平台，实现哺乳动物染色体可编程替换

2026 年 3 月 9 日，吴军教授团队联合中国农业科学院深圳农业基因组研究所左二伟团队，在 Protein & Cell 期刊发表题为「A programmable platform enabling targeted chromosome substitution and cross-species stability profiling」的研究论文。团队搭建了 TEAM（Targeted chromosome Elimination And Microcell‑mediated chromosome transfer）可编程染色体替换平台，实现哺乳动物整条染色体定向替换，并系统解析跨物种染色体维持的核心生物学约束，为染色体功能、基因组演化与合成基因组学研究提供全新工具。

图 5 相关研究（图源：Protein & Cell）

种内验证实验中，将 DBA/2 品系小鼠 Y 染色体替换至 C57BL/6 背景的胚胎干细胞，替换后细胞核型正常、多能性不受影响，还可通过四倍体补偿技术发育得到健康可存活的成年雄性小鼠，证明该平台用于同种染色体替换具备良好的发育安全性。研究进一步开展跨物种替换实验，把人源 Y 染色体导入敲除内源 Y 染色体的小鼠胚胎干细胞，尽管人 Y 染色体基因能够发生转录，但在细胞传代、体内发育过程中会快速丢失、发生结构重排。

此外，机制解析发现人 Y 染色体在小鼠细胞中 CENP‑A 着丝粒组装水平显著下降，引发染色体分离错误、微核形成以及广泛染色体重排，证实着丝粒兼容性是跨物种染色体移植的关键瓶颈。该工作表明跨物种染色体工程的难点不局限于染色体导入，更在于宿主细胞能否识别、维持外来染色体。综上所述，TEAM 平台可拓展用于解析复杂性状、研究基因组演化和人工染色体设计，也提示后续合成染色体设计必须充分考虑不同物种间的着丝粒适配问题，推动哺乳动物合成基因组领域向前发展。

这 5 篇论文是两条研究线的最新进展。生殖方向：3D 着床模型与胚胎-内膜共培养体系在伦理框架内打开了人类着床后发育的「黑箱」，为反复植入失败的机制研究和药物筛选提供了平台；嵌合方向：RNA 免疫、细胞增殖、着丝粒兼容性三层约束被逐一解析，宿主改造策略绕开了供体细胞编辑的安全隐患。

在西湖大学，吴军教授计划把 AI 引入干细胞研究、加速器官生成的筛选，并利用干细胞平台研究抗冻、天然抗癌等特色物种；实验室正在筹建，预计将有数十名研究生和博士后加入。祝吴军教授在西湖大学一切顺利，期待新实验室的好消息！

注：本文仅供文献解读，学术分享，不构成任何医疗建议！

参考文献（上下滑动查阅）

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