Mason学长聊留学,旨在为大家提供更加全面、深入的导师解析和科研辅导!每期我们会邀请团队的博士对中国香港/中国澳门/新加坡各个领域的教授导师进行详细解析,从教授简介与研究背景 / 主要研究方向与成果分析 / 研究方法与特色 / 研究前沿与发展趋势 / 对有意申请教授课题组的建议这五个方面,帮助大家更好地了解导师,学会申请!
一、教授简介与研究背景
Prof. Tom Cheung(中文名:张晓东),目前担任香港科技大学(HKUST)生命科学系的副主任及教授,兼任生物技术研究所所长、HKUST-MGI联合研究中心主任、HKUST-南丰生命科学联合实验室主任、以及多个研究设施和合作研究中心的副主任。他的研究领域涵盖了衰老、肌肉干细胞、单分子/单细胞研究以及肌肉萎缩症等方向。Prof. Cheung 在2006年获得美国科罗拉多大学博尔德分校的生物化学博士学位,随后在干细胞生物学领域开展了广泛而深入的研究,逐渐成为该领域的国际知名专家。
作为一名杰出的研究者,Prof. Cheung 近年来在全球顶尖期刊上发表了大量有影响力的学术论文,涵盖从基础生物学到应用研究的多个方面。他的研究主要聚焦于肌肉干细胞的功能调控及其在衰老和疾病中的作用,旨在为衰老相关疾病的治疗提供新的思路和策略。与此同时,他也积极参与多个国际合作项目,涉及阿尔茨海默症等重大疾病的研究,展现了他在多学科交叉领域中的科研能力和领导力。
二、主要研究方向与成果分析
Prof. Cheung 的研究方向主要集中在以下几个方面:
2.1 肌肉干细胞与衰老
肌肉干细胞(又称卫星细胞)是维持骨骼肌再生和修复的关键细胞群体。Prof. Cheung 的研究揭示了这些细胞如何通过特定的分子机制保持静息状态,并在受到损伤或信号刺激后被激活,启动肌肉再生过程。他的研究表明,肌肉干细胞的静息和激活状态之间的平衡对于维持肌肉组织的功能至关重要,尤其随着年龄增长,干细胞功能的衰退可能导致肌肉再生能力的下降及肌肉萎缩症的发生。
在其发表于《Cell Stem Cell》《Developmental Cell》《Nature Communications》等顶尖期刊的多篇论文中,Prof. Cheung 和他的团队探讨了特定分子(如CPEB1、CPEB4、Setdb1等)在肌肉干细胞功能中的调控作用。例如,2024年发表的文章《Setdb1 protects genome integrity in murine muscle stem cells to allow for regenerative myogenesis and inflammation》探讨了Setdb1如何通过保护基因组完整性来维持肌肉干细胞的再生能力。这些研究不仅加深了我们对肌肉干细胞生物学的理解,也为开发治疗肌肉退行性疾病的新方法提供了理论基础。
2.2 单细胞与单分子研究
近年来,单细胞和单分子技术的发展为研究复杂生物系统提供了新的工具。Prof. Cheung 积极运用这些前沿技术,揭示肌肉干细胞及其微环境中的细胞异质性和动态变化。例如,他参与的《Global Chromatin Accessibility Profiling Analysis Reveals a Chronic Activation State in Aged Muscle Stem Cells》(iScience, 2022)通过对老年肌肉干细胞进行染色质开放性分析,揭示了衰老过程中干细胞处于持续激活状态的分子机制。这些研究成果表明,单细胞技术可以为理解干细胞在不同生理条件下的功能调控提供新的见解,尤其在衰老和疾病背景下。
2.3 肌肉萎缩症和其他退行性疾病
Prof. Cheung 还将注意力集中在与肌肉萎缩症相关的基础和转化研究上。肌肉萎缩症是一种由于肌肉干细胞功能障碍导致的肌肉退行性疾病,他的团队通过研究干细胞的基因表达、染色质结构及其与微环境的相互作用,揭示了其在疾病中的潜在作用机制。此外,Prof. Cheung 还参与了多个与阿尔茨海默症相关的重大研究项目,旨在通过干细胞和分子生物学的视角,探讨神经退行性疾病的发病机制。
三、研究方法与特色
Prof. Cheung 的研究方法具有高度的多样性和前瞻性,主要体现在以下几个方面:
3.1 高通量组学分析与单细胞技术
高通量组学技术(如转录组学、蛋白质组学和表观遗传组学)以及单细胞分析技术是Prof. Cheung 研究肌肉干细胞的重要工具。例如,他在2023年发表的《ATAC-seq protocol for the profiling of chromatin accessibility of in situ fixed quiescent and activated muscle stem cells》(STAR Protocols)中,详细介绍了如何利用ATAC-seq技术分析固定状态下的肌肉干细胞染色质可及性。这种技术能够帮助研究者在细胞水平上深入理解基因调控网络,揭示干细胞静息和激活状态的调控机制。
3.2 基因编辑与功能解析
Prof. Cheung 的团队还广泛运用了基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)研究特定基因在肌肉干细胞功能中的作用。例如,他的研究揭示了CPEB1和CPEB4等关键调控因子如何通过非经典途径影响肌肉干细胞的静息和激活。此外,他的团队还利用动物模型,系统性地研究了这些基因的功能,并探索其在衰老和疾病中的潜在治疗应用。
3.3 干细胞微环境研究
干细胞的微环境(niche)在调控干细胞行为中起到关键作用。Prof. Cheung 的研究特别关注干细胞与其微环境之间的相互作用。例如,他在2024年发表的《Muscle stem cell niche dynamics during muscle homeostasis and regeneration》(Elsevier)通过探讨肌肉干细胞在稳态和再生过程中的微环境变化,揭示了干细胞与其外部环境的复杂关系。这类研究为理解如何通过调控微环境来改善干细胞功能提供了新的思路。
四、研究前沿与发展趋势
在干细胞生物学和衰老研究领域,Prof. Cheung 的工作紧跟国际前沿,尤其在以下几个方面具有重要的学术贡献:
4.1 干细胞衰老与再生医学
随着全球人口老龄化,衰老引发的肌肉萎缩和再生能力下降成为备受关注的健康问题。Prof. Cheung 的研究揭示了衰老过程中干细胞功能衰退的分子机制,并提出了通过调节特定信号通路(如Notch、Wnt/β-catenin等)来延缓或逆转这一过程的可能性。例如,2022年发表的《CPEB1 Directs Muscle Stem Cell Activation by Reprogramming the Translational Landscape》(Nature Communications)探讨了如何通过调控CPEB1来恢复肌肉干细胞的功能。这类研究为开发针对衰老相关疾病的再生医学治疗提供了理论基础。
4.2单分子与多维组学技术的应用
单分子技术和多维组学分析是未来生物学研究的重要方向。Prof. Cheung 的团队通过将这些技术应用于肌肉干细胞的研究,揭示了细胞内复杂的基因调控网络和表观遗传变化。例如,2023年发表的多篇论文通过单细胞转录组学和染色质可及性分析,展示了干细胞在衰老、损伤和再生过程中的动态变化。这些技术的应用不仅帮助揭示了干细胞的功能机制,也为未来精准医学的个性化治疗提供了可能。
4.3 干细胞治疗与组织工程
干细胞治疗和组织工程是当前再生医学的重要领域。Prof. Cheung 的研究不仅限于基础科学,还积极探索干细胞在组织工程中的应用。例如,他参与的研究项目《Stem cell-niche interactions in tissue maintenance and engineering》旨在通过研究干细胞与微环境的相互作用,开发新型组织修复和再生策略。未来,这类研究有望为肌肉萎缩症等退行性疾病的治疗提供新的解决方案。
五、对有意申请教授课题组的建议
对于有意申请Prof. Cheung 课题组的学生,以下几点建议可以帮助你更好地准备申请材料并顺利融入他的科研团队:
5.1 深入了解研究方向
在申请前,务必仔细阅读Prof. Cheung 近期发表的论文,尤其是与肌肉干细胞、衰老和再生医学相关的研究成果。了解其课题组的研究重点和前沿问题,能够帮助你在面试或申请材料中展示你对相关领域的兴趣和理解。
5.2 提升实验技能
Prof. Cheung 的研究涉及大量高通量组学技术、单细胞分析技术以及基因编辑技术。因此,具有这些技术经验的申请者将拥有竞争优势。如果你尚未掌握这些技能,可以通过阅读相关文献或参加实验课程来提高自己的技术水平。
5.3 展现多学科背景
Prof. Cheung 的研究跨越了生物学、化学、物理学等多个学科,因此,拥有多学科背景的申请者将更具吸引力。如果你在计算生物学、组学数据分析或其他相关领域有经验,务必在申请材料中突出你的这些优势。
5.4 主动参与科研项目
Prof. Cheung 领导或参与了多个国际合作项目和重大科研计划,这些项目为学生提供了丰富的科研机会。在申请时,展示你对参与这些项目的兴趣,并提出你能为项目带来的贡献,将有助于增加你的录取几率。
5.5 准备好强有力的推荐信
最后,申请时请确保你有来自导师或研究合作伙伴的强有力推荐信。推荐信应能突出你的科研能力、独立工作能力以及团队合作精神,这些都是在Prof. Cheung 课题组中取得成功的关键因素。