红细胞在我们的血液中数量最多,可通过血液循环到达全身各个组织。因此我们开发了一种只需要少量外周血就可以获得红系祖细胞,并诱导它们体外分化成为成熟红细胞的技术。基于这项改造技术,我们可以获得大量的工程化红细胞。利用工程化的红细胞,可以治疗多种疾病,如罕见病、癌症、自身免疫病、代谢性疾病及病毒感染性疾病。


血液中富含生物标志物,如:循环肿瘤细胞(CTCs),游离DNA(cfDNA),血小板,外泌体等已被广泛应用于现在的液态活检和早期疾病筛查中,但血液中的奥秘远不止于此。在这里,我们在血液中寻找了一种新的生物标志物,其与个体的DNA损伤密切相关,以此我们建立了一套新型疾病早期筛查,个体健康风险监测系统,在多种癌症的早期筛查,以及慢性疾病的风险监测中都体现出极高的准确性。


我们的研究兴趣是探索细胞因子与环境因素如何协同作用并决定干细胞细胞命运的分子机制。在环境与细胞内信号共同作用下,干细胞会做出相应的决定:自我更新与分化。正确的决定对于人体器官发育以及体内组织平衡至关重要。以遗传学,细胞生物学,生物化学以及生物信息学为基础,我们系统性的分析了干细胞是如何整合各类信息并做出自我更新与分化的决定。
同时,通过利用单细胞RNA测序技术,我们对特定细胞群体内的异质性进行了分析,发现了新的干细胞自我更新的机理。更为重要的是,建立在基础研究成果之上,我们发现了可以提高特定干细胞自我更新能力的药物,并为临床上相关疾病的治疗提供帮助。




红细胞在我们的血液中数量最多,可通过血液循环到达全身各个组织。因此我们开发了一种只需要少量外周血就可以获得红系祖细胞,并诱导它们体外分化成为成熟红细胞的技术。基于这项改造技术,我们可以获得大量的工程化红细胞。利用工程化的红细胞,可以治疗多种疾病,如罕见病、癌症、自身免疫病、代谢性疾病及病毒感染性疾病。




血液中富含生物标志物,如:循环肿瘤细胞(CTCs),游离DNA(cfDNA),血小板,外泌体等已被广泛应用于现在的液态活检和早期疾病筛查中,但血液中的奥秘远不止于此。在这里,我们在血液中寻找了一种新的生物标志物,其与个体的DNA损伤密切相关,以此我们建立了一套新型疾病早期筛查,个体健康风险监测系统,在多种癌症的早期筛查,以及慢性疾病的风险监测中都体现出极高的准确性。




我们的研究兴趣是探索细胞因子与环境因素如何协同作用并决定干细胞细胞命运的分子机制。在环境与细胞内信号共同作用下,干细胞会做出相应的决定:自我更新与分化。正确的决定对于人体器官发育以及体内组织平衡至关重要。以遗传学,细胞生物学,生物化学以及生物信息学为基础,我们系统性的分析了干细胞是如何整合各类信息并做出自我更新与分化的决定。
同时,通过利用单细胞RNA测序技术,我们对特定细胞群体内的异质性进行了分析,发现了新的干细胞自我更新的机理。更为重要的是,建立在基础研究成果之上,我们发现了可以提高特定干细胞自我更新能力的药物,并为临床上相关疾病的治疗提供帮助。




Thyroid hormone receptor beta and NCOA4 regulate terminal erythrocyte differentiation

Gao X*, Lee HY*, Li W, Platt RJ, Barrasa MI, Ma Q, Elmes RR, Rosenfeld MG and Lodish HF

Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Sep 19;114(38):10107-10112.

PMID: 28864529


TGF-β inhibitors stimulate red blood cell production by enhancing self-renewal of BFU-E erythroid progenitors

Gao X, Lee HY, Lummertz Da Rocha E, Lu YF, YX Feng, Barrasa MI, Cahan P, Li H, Daley GQ, Lodish HF

Blood. 2016 Dec 8;128(23):2637-2641. doi: 10.1182/blood-2016-05-718320.

PMID: 27777239


Citrobacter rodentium NleB Protein Inhibits Tumor Necrosis Factor (TNF) Receptor-associated Factor 3 (TRAF3) Ubiquitination to Reduce Host Type I Interferon Production

Gao X, Pham TH, Feuerbacher LA, Chen K, Hays MP, Singh G, Rueter C, Guerrero RH, Hardwidge PR

Journal of Biological Chemistry. 2016 Jul 7. pii: jbc.M116.738278.

PMID: 27387501


PPAR-α and glucocorticoid receptor synergize to promote erythroid progenitor self-renewal

Lee HY*, Gao X*, Barrasa MI, Li H, Elmes RR, Peters LL and Lodish HF

Nature. 2015 Jun 25;522(7557):474-7. doi: 10.1038/nature14326. Epub 2015 May 11.

PMID: 25970251


NleB, a bacterial effector with glycosyltransferase activity, targets GAPDH function to inhibit NF-κB activation

Gao X, Wang X, Pham T, Feuerbacher LA, Lubos ML, Huang M, Olsen R, Mushegian A, Slawson C and Hardwidge PR

Cell Host Microbe. 2013 Jan 16;13(1):87-99. doi: 10.1016/j.chom.2012.11.010.

PMID: 23332158


Escherichia coli virulence protein NleH1 interaction with the v-Crk sarcoma virus CT10 oncogene-like protein (CRKL) governs NleH1 inhibition of the ribosomal protein S3 (RPS3)/nuclear factor κB (NF-κB) pathway

Pham T, Gao X, Singh G and Hardwidge PR

Journal of Biological Chemistry. 2013 Nov 29;288(48):34567-74. doi: 10.1074/jbc.M113.512376.

PMID: 24145029


Ribosomal protein s3: a multifunctional target of attaching/effacing bacterial pathogens

Gao X and Hardwidge PR

Frontiers in Microbiology. 2011 Jun 27;2:137. doi: 10.3389/fmicb.2011.00137. eCollection 2011.

PMID: 21738525


IKKβ phosphorylation regulates RPS3 nuclear translocation and NF-κB function during infection with Escherichia coli strain O157:H7

Wan F, Weaver A, Gao X, Bern M

Nature Immunology. 2011 Apr;12(4):335-43. doi: 10.1038/ni.2007. Epub 2011 Mar 13.

PMID: 21399639


Bacterial effector binding to ribosomal protein s3 subverts NF-kappaB function

Gao X, Wan F, Mateo K, Callegari E, Wang D, Deng W, Puente J, Li F, Chaussee MS, Finlay BB, Lenardo MJ and Hardwidge PR

PLoS Pathogens. 2009 Dec;5(12):e1000708. doi: 10.1371/journal.ppat.1000708.

PMID: 20041225