大量研究表明，哺乳动物中的成体神经发生贯穿整个生命过程，对于神经系统的发育、神经组织稳态的维持和损伤的修复起着重要的作用。但是，在神经发生和神经损伤修复过程中，神经干细胞激活、增值、迁移和分化的分子机制尚不清楚。由于神经干细胞数量稀少，在体识别、解析神经干细胞的分子特征及示踪神经干细胞的分化谱系面临巨大的挑战。我们采用单细胞转录组分析技术和权重基因共表达网络分析技术（WGCNA）研究成年小鼠前脑神经发生区的神经干细胞，揭示了室管膜区静息态神经干细胞、激活态神经干细胞及不同分化阶段神经细胞的表达谱特征，解析了神经干细胞激活的信号途径，发现VEGF信号通路参与了神经干细胞的动员，这些研究成果对于阐明哺乳动物成体神经发生的机制具有重要作用。

中枢神经系统损伤的致残度高，治愈率低。由于神经元自身没有再生能力，因此，如何实现中枢神经系统损伤后的修复和再生是现代生命科学研究和医学临床实践面临的巨大难题。迄今的研究表明，成体神经发生主要存在于脑内两个狭小的区域：侧脑室的室管膜下区（SVZ）和海马齿状回颗粒下区（SGZ）。我们发现，除上述神经干细胞分布区外，整个中枢神经系统室管膜区域都存在丰富的神经干细胞。这些细胞在VEGF 和FGF 的作用下被激活，经增殖、迁移等过程到达损伤部位，分化为神经元和胶质细胞，这一发现为采用外源干预措施实现内源性神经干细胞对神经损伤的修复提供了科学依据。

在中枢神经系统损伤的动物模型中，采用内源神经干细胞谱系分化示踪体系，通过原位捕获-单细胞转录组分析筛选并验证调控神经干细胞动员的关键基因，揭示神经干细胞动员的分子机制。在此基础上，筛选出促进神经系统损伤区修复和再生的干预因子，探讨在外源因子干预下，神经血管单元再生的规律和神经环路重建的条件。

单细胞测序和高通量测序数据分析是研究组织干细胞干性维持、激活、增值、迁移和分化的重要手段，我们已建立了针对单细胞转录组的大数据的分析平台，并将开发出新的单细胞高通量数据分析平台，利用这些分析平台，解析组织干细胞动员及干细胞参与组织损伤修复的机制。