模式動物斑馬魚在基因組、蛋白質組、胚胎發育以及疾病發生機製等方麵均表現出與哺乳動物高度類似的特點，使其成為研究脊椎動物胚胎發育、組織器官發生和人類疾病的理想遺傳學和發育生物學模型。造血幹細胞是存在於造血組織中的一群多能幹細胞，能夠分化產生各種成熟血細胞（紅細胞、巨噬細胞和淋巴細胞等）來維持生命體正常生理功能。造血幹細胞移植是目前治療惡性血液病的重要方法，但是供體的嚴重匱乏極大地限製了該技術的廣泛應用。如何從體外獲得大量可用於移植的、有功能的造血幹細胞一直是基礎科學和轉化醫學關注的焦點課題。解決此問題的瓶頸就在於人們對造血幹細胞的了解不夠完善，尤其是對其產生、維持和分化的機製知之甚少。最近，劉峰研究員領導的血液與心血管發育研究組應用斑馬魚模式動物在造血幹細胞發生及胚胎早期發育方麵取得一係列重要進展。 

　　劉峰研究組應用遺傳學、細胞生物學和分子生物學等多種研究手段，發現在造血幹細胞產生過程中BMP與ERK信號通路之間存在新的調控關係。在斑馬魚胚胎中，抑製BMP信號通路或敲低其下遊因子Smad1/5之後，ERK1/2的表達水平會升高，這暗示著BMP-Smad1/5能夠在轉錄水平抑製erk1/2的表達。通過染色體免疫共沉澱（ChIP）研究發現，Smad1/5招募共抑製因子HDAC1到erk1/2的啟動子區，使其乙酰化水平下降，從而在轉錄水平上抑製erk1/2的表達。進一步研究發現，在斑馬魚造血發育過程中，過量的ERK1/2能夠增強動脈內皮的特性以及內皮細胞間的緊密連接，最終導致生血內皮的產生及內皮-動脈的轉化過程受到抑製，進而影響造血幹細胞的產生。這一研究結果也在小鼠模型中得到驗證，證明BMP-Smad1/5對ERK1/2的抑製作用能夠將ERK維持在低水平，從而有利於造血幹細胞的產生。這一發現為體外獲得造血幹細胞提供了新的理論依據，也為幹細胞治療提供了新的思路。該文章於2014年3月11日正式發表於Nature Communications（Zhang et al, Nat Commun, 5:3431, DOI:  doi:10.1038/ ncomms 4431）。研究組博士生張春霞為第一作者，劉峰研究員為通訊作者。該研究工作得到了科技部國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金和幹細胞專項的支持。 

　　另外，劉峰研究組和中國科學院生物物理所閻錫蘊研究組合作發現細胞粘連分子CD146可以作為Wnt5a的受體，通過促進非經典Wnt信號通路，影響斑馬魚胚胎原腸期的彙聚延伸運動。該研究工作於2013年12月13日在Nature Communications 發表，動物所劉峰研究員和生物物理所所閻錫蘊研究員為共同通訊作者（Ye et al, Nat Commun. 2013, 4:2803. DOI: 10.1038/ncomms3803）。和中國科學院北京基因組所楊運桂研究組合作發現RNA 甲基化複合體在斑馬魚胚胎早期發育中有重要調控作用，影響了某些組織（如體節等）的分化和細胞凋亡，進一步證實了RNA甲基化作為一種新的表觀調控機製在脊椎動物早期發育和細胞命運決定中的作用。該研究工作於2014年1月10日在Cell Research發表，研究組王璐博士為論文共同第一作者，動物所劉峰研究員和北京基因組所楊運桂研究員為共同通訊作者（Ping et al, Cell Res. 2014, 24(2):177-89.）。