导师资格：博士生导师

所在教研室/单位： 细胞生物学教研室

行政职务： 细胞生物学教研室主任

E-mail：caon3@mail.sysu.edu.cn

通信地址： 广州市中山二路74号 中山大学北校区中山医学院

研究方向：心脏再生修复

个人简介

      现任中山大学中山医学院教授，博士生导师，基金委优秀青年科学基金（2021）和国家高层次引进人才青年项目获得者（2017），国家重点研发计划青年首席科学家（2018），广东省医学领军人才（2018）。2007年于武汉大学生命科学学院获得学士学位；2012年于中科院上海生命科学研究院获得细胞生物学博士学位；于2012年起在美国加州大学旧金山分校戴维•格拉斯通研究所（J. David Gladstone Institutes）从事博士后研究。2017年获聘中山大学引进人才。
      主要从事心血管细胞命运调控机理研究及心脏再生修复新策略/药物研发。以第一/通讯作者（含共同）发表研究论文三十余篇，刊登在Science、Cell Metabolism、Nat Biomed Eng. (x2)、Cell Stem Cell (x2)、Cell Res. (x3)、ACS Nano、Adv Sci. (x3)、Circ Res.、Nat Commun.、Cell Rep.等，平均 IF：19.1/篇。申请/获授权国际PCT专利4项、美国专利2项、及中国发明专利9项。研究成果入选世界十大科技进展、获中国细胞生物学学会“干细胞卓越青年研究员”奖及国家科技进步奖二等奖。主持国家重点研发计划项目及子课题、国家自然科学基金重点项目、优青及重大研究计划等科研项目。担任Cell、Nature、Cell Stem Cell、Nat Cell Biol、Circulation等期刊审稿专家，国家基金委重大、重点、青B评审专家，重点及面青地会评专家等。已培养多名毕业生获聘985高校博导，并获得人才项目及国家级课题资助。

学术成果

      心脏疾病是人类健康的第一杀手。缺血性心脏病患者的心脏细胞在疾病发生后大量死亡并且不可自然再生，导致患者心功能逐渐恶化，并最终发展成为终末期心脏病和心力衰竭。深入理解心脏再生修复的调控机制，促进心梗后丧失的心肌细胞恢复成为心脏再生医学的主要研究目标。课题组多年专注于心血管细胞命运调控机理研究及其在治疗缺血性心脏病中的应用，取得了一系列重要的研究成果。利用干细胞和化学生物学手段，首次将皮肤细胞直接重编程成为了新型心血管祖细胞和心肌细胞，改善梗死心脏功能（Nat Biomed Eng. 2022; Science 2016; Cell Stem Cell 2016）；建立心脏靶向给药系统，揭示鞘磷脂代谢、溶酶体活性、及心肌搏动节律在心脏损伤修复中的重要作用（Nat Biomed Eng. 2026; Cell Metab. 2024; ACS Nano 2023; Cell Rep. 2022; Circ Res. 2020）；系统评估了新冠疫苗和治疗药物的心脏毒性并筛选研发了相应保护药物（Adv Sci. 2022; Commun Biol. 2022）；建立了多个多能干细胞向心血管（祖）细胞分化体系，深入阐明了RNA m6A修饰、蛋白质稳态、及细胞外基质在心脏细胞发育中的作用（Adv Sci. 2023; Nat Commun. 2022; Adv Sci. 2021; Stem Cells 2019; Cell Res. 2011; 2012; 2013）；建立首个心血管祖细胞规模化扩增体系并应用其进行梗死心脏修复（Cell Res. 2013；Cell Stem Cell 2016）。开发的心血管细胞诱导和培养技术已被经典教科书 Methods in Molecular Biology收录。工作得到了科学和公众媒体的广泛关注，被包括 ABC News, Voice of America, News USA, Yahoo News, Science Daily, Science News, 生物谷, 丁香园等40余家国际国内媒体相继报道，获评ESI高被引论文并获得F1000推荐。多位专家在Nature、Cell Stem Cell、Circ Res.等著名期刊对上述成果发表了专文评述。

代表性学术论文

  1. Chen Z#, Nie Y#, Huang L#, Zeng N, Gong J, Gao Y, Wen Q, Chen X, Ji X, Li Y, Lan T, Jiang L*, Wang J*, Xu J*, Cao N*. Single-cell chromatin accessibility landscape of cardiac non-myocytes identifies tissue repair program during heart regeneration. NPJ Regen Med. 2026 Mar 5 (IF: 6.5/Q1).

  2. Zhao Z, Zeng F, Nie Y, Lu G, Xu H, En H, Gu S, Chan W, Cao N*, Wang J*. Chemically defined and growth factor-free system for highly efficient endoderm induction of human pluripotent stem cells. Stem Cell Rep. 2025 Jan 14;20(1):102382 (IF: 7.3/Q1).

  3. Ji X, Wang Q, Cao N*. Tracking iPS-cardiomyocyte survival and maturation in autografts. Cell Stem Cell. 2024 Jul 5;31(7):941-943. (IF: 25.3/Q1).

  4. Ji X#, Chen Z#, Wang Q#, Li B, Wei Y, Li Y, Lin J, Cheng W, Guo Y, Wu S, Mao L, Xiang Y, Lan T, Gu S, Wei M, Zhang JZ, Jiang L, Wang J, Xu J, Cao N*. Sphingolipid metabolism controls mammalian heart regeneration. Cell Metab.2024 Apr 2;36(4):839-856.e8. (IF: 29.0/Q1).

  5. Xu H#, You H#, Gong J#, Zhang Y#, Du J, Wang X, Gu S, Cao N*, Wang J*. Discovery of Zidovudine as a cardiomyocyte protectant for doxorubicin-induced toxicity through high-throughput phenotypic drug screening. Fundamental Res. 2023 Nov 19 doi.org/10.1016/j.fmre.2023.10.010. (IF: 6.2/Q1).

  6. Liu F#, Liu Z#, Cheng W#, Zhao Q#, Zhang X, Zhang H, Yu M, Xu H, Gao Y, Jiang Q, Shi G, Wang L, Gu S, Wang J, Cao N*, Chen Z*. The PERK Branch of the Unfolded Protein Response Safeguards Protein Homeostasis and Mesendoderm Specification of Human Pluripotent Stem Cells. Adv Sci. 2023 Oct 27:e2303799. (IF: 17.5/Q1).

  7. Liu X#, Liu Z#, Ren Z, Chen H, Zhang Y, Zhang Z*, Cao N*, Luo G*. Co-effects of m6A and chromatin accessibility dynamics in the regulation of cardiomyocyte differentiation. Epigenetics Chromatin. 2023 Aug 11;16(1):32. (IF: 5.5/Q1).

  8. Ji X#, Meng Y#, Wang Q#, Tong T#, Liu Z, Lin J, Li B, Wei Y, You X, Lei Y, Song M, Wang L, Guo Y, Qiu Y, Chen Z, Mai B, Xie S*, Wu J*, Cao N*. Cysteine-based redox-responsive nanoparticles for fibroblast-targeted drug delivery in the treatment of myocardial infarction. ACS Nano 2023 Mar 28;17(6):5421-5434. (IF: 18.0/Q1).

  9. Xu H#, Liu G #, Gong J#, Zhang Y#, Gu S#, Wan Z, Yang P, Nie Y, Wang Y, Huang Z, Luo G, Chen Z*, Zhang D*, Cao N*. Investigating and Resolving Cardiotoxicity Induced by COVID-19 Treatments Using Human Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes and Engineered Heart Tissues. Adv Sci. 2022 Sep 2;e2203388. (IF: 17.5/Q1).

  10. Gu S#, Chen Z#, Meng X#, Liu G#, Xu H#, Huang L, Wu L, Gong J, Chen D, Xue B, Zhu L, Wan Z, Lin J, Cai X, Zhang X, Wang J, Zhang D*, Cao N*. Spike-based adenovirus vectored COVID-19 vaccine does not aggravate heart damage after ischemic injury in mice. Commun Biol. 2022 Sep 2;5(1):902. (IF: 6.5/Q1).

  11. Wang J#, Gu S#, Liu F, Chen ZH, Xu H, Liu Z, Cheng W, Wu L, Xu T, Chen ZY, Chen D, Chen X, Zeng F, Zhao Z, Zhang M, Cao N*. Reprogramming of fibroblasts into expandable cardiovascular progenitor cells via small molecules in xeno-free conditions. Nat Biomed Eng. 2022 Apr;6(4):403-420. (IF: 29.2/Q1).

  12. Tan J#, Yang M#, Wang H, Shen C, Wu M, Xu H, Wu Y, Li Y, Li X, Huang T, Deng S, Yang Z, Gao S, Li H, Zhou J, Chen H*, Cao N*, Cai W*. Moderate heart rate reduction promotes cardiac regeneration through stimulation of the metabolic pattern switch. Cell Rep. 2022 Mar 08;38(10):110468. (IF: 10.0/Q1).

  13. Cheng W#, Liu F#, Ren Z, Chen W, Chen Y, Liu T, Ma Y, Cao N*, Wang J*. Parallel functional assessment of m6A sites in human endodermal differentiation with base editor screens. Nat Commun. 2022 Jan 25;13(1):478 (Featured articles, IF: 17.7/Q1).

  14. Chen X#, Zhao Q#, Zhao Y#, Chai G, Cheng W, Zhao Z, Wang J*, Luo G*, Cao N*. Targeted RNA N6-Methyladenosine Demethylation Controls Cell Fate Transition in Human Pluripotent Stem Cells. Adv Sci. 2021 Jun;8(11): e2003902. (IF: 17.5/Q1).