今天我们将带大家深入解析新加坡南洋理工大学 医学系的博士生导师Prof.Kusumbe,通过这样的“方法论”,让大家学会如何从了解一个导师开始,到后期更好地撰写套磁邮件及其他文书。
研究领域解析和深入探讨
教授是血管生物学和组织再生领域的杰出科学家,目前担任南洋理工大学李光前医学院干细胞生物学与再生医学副教授。她的研究工作主要聚焦于血管系统在维持造血和骨骼干细胞功能、促进组织再生以及癌症转移过程中的关键作用。
教授研究的核心是探索骨骼中特殊血管亚型的结构和功能。在2014年发表于Nature的里程碑研究中,她发现了一种被称为"type H"的特殊毛细血管亚型,这种血管具有独特的形态学、分子和功能特性,在血管生成和骨形成之间建立了紧密联系。这些Type H血管表现为直柱状结构,通过血管环或拱形相互连接,并高表达CD31和Emcn(内皮粘蛋白)。它们主要分布在骨小梁和皮质骨的生长板附近以及骨膜和骨内膜表面。与之相对应的是骨髓腔中分布的Type L血管,这些血管形成密集、高度分支的毛细血管网络,CD31和Emcn的表达水平较低。
教授的研究揭示了Type H血管与骨生成之间的关系:这些血管周围聚集了大量表达骨生成特异性转录因子(如osterix和Runx2)的前成骨细胞。她的研究表明,血管系统与骨骼之间存在复杂的互动关系,骨骼通过分泌各种因子如血管内皮生长因子(VEGF)、血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)和Slit3等调节血管生成,而血管细胞则通过释放VEGF和Noggin等因子影响成骨细胞或破骨细胞的功能。
近年来,教授的研究突破了长期以来认为骨骼缺乏淋巴管的传统观点。在2023年发表于Cell的研究中,她通过结合高分辨率光片成像和细胞特异性小鼠遗传学方法,首次证明了淋巴管在小鼠和人类骨骼中的存在。这一发现彻底改变了学术界对骨骼血管系统的理解。研究显示,骨骼中的淋巴管在基因毒性应激期间会扩张,而VEGF-C/VEGFR-3信号和基因毒性应激诱导的IL6促进骨骼中的淋巴管生成。在淋巴管生成过程中,增殖的淋巴内皮细胞分泌CXCL12,这对造血和骨再生至关重要。此外,淋巴管来源的CXCL12促进了成熟的Myh11+ CXCR4+周细胞的扩张,这些细胞分化为骨细胞并促进骨骼和造血再生。
教授还探索了雌激素如何在怀孕和绝经期间调节骨骼中的血管生理。2022年的研究表明,雌激素通过雌激素受体α(ERα)和G蛋白偶联雌激素受体-1(Gper1)调节血管生理,而非通过ERβ依赖性信号通路。雌激素调节骨内皮细胞的脂质使用,促进脂肪细胞的脂解和从微环境中摄取脂肪酸。低雌激素条件扭曲了内皮脂肪酸代谢,导致脂质过氧化物(LPO)积累,引起血管老化。雌性骨内皮细胞中高水平的亚铁离子加剧了LPO积累并加速老化过程。
教授的研究工作跨越了发育生物学、再生医学、干细胞生物学、血管生物学和肿瘤研究等多个领域,为理解血管系统与组织功能之间的复杂关系提供了重要见解。她的研究不仅揭示了骨血管的异质性和功能多样性,而且为骨质疏松症等骨相关疾病的治疗提供了新的潜在靶点。
精读教授所发表的文章
1."Lymphatic vessels in bone support regeneration after injury"
在2023年发表于Cell
教授及其团队打破了传统认为骨骼缺乏淋巴管的观点。通过结合高分辨率光片成像和细胞特异性小鼠遗传学技术,他们首次证明了淋巴管在小鼠和人类骨骼中的存在。研究发现,这些骨骼淋巴管在基因毒性应激期间会扩张,而VEGF-C/VEGFR-3信号和基因毒性应激诱导的IL6促进骨骼中的淋巴管生成。研究进一步揭示,增殖的淋巴内皮细胞分泌CXCL12,对造血和骨再生至关重要。此外,随着年龄增长,骨骼淋巴管对基因毒性应激的扩张反应受损,从而影响老年个体的骨骼再生能力。这项研究为骨骼和造血再生提供了全新的治疗途径。
2."Oestrogen enforces the integrity of blood vessels in the bone during pregnancy and menopause"
在2022年发表于Nature Cardiovascular Research
教授及其合作者研究了雌激素如何在怀孕和绝经期间调节骨骼中的血管生理。他们发现雌激素通过雌激素受体α(ERα)和G蛋白偶联雌激素受体-1(Gper1)调节血管生理,而非通过ERβ依赖性信号通路。雌激素调节骨内皮细胞的脂质使用,促进脂肪细胞的脂解和从微环境中摄取脂肪酸。在低雌激素条件下,内皮脂肪酸代谢发生偏转,导致脂质过氧化物(LPO)积累,引起血管老化。雌性骨内皮细胞中高水平的亚铁离子加剧了LPO积累并加速老化过程。研究还发现,使用脂质过氧化物抑制剂liproxstatin-1处理老年小鼠可显著改善骨骼健康。这一发现为绝经后骨质疏松症的治疗提供了新思路。
3."Type H blood vessels in coupling angiogenesis-osteogenesis and its application in bone tissue engineering"
在2023年Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials上发表
全面总结了Type H血管在骨形成中的作用以及在骨组织工程中的应用。文章探讨了Type H血管通过Notch、PDGF-BB、Slit3、HIF-1α和VEGF等信号通路调节骨形成的机制,以及如何通过组织工程支架促进Type H血管的形成,从而增强骨愈合和再生。
4."Bone Vasculature and Bone Marrow Vascular Niches in Health and Disease"
2020年发表于Journal of Bone and Mineral Research
教授与合作者全面分析了骨血管和骨髓血管微环境在健康和疾病中的作用。文章强调了骨血管异质性及其对造血和骨形成的差异化调节作用,以及血管微环境在骨相关疾病和血液病中的作用。
教授的学术地位
教授在血管生物学和组织再生领域已建立了显著的国际声誉和学术影响力。她的研究工作得到了学术界的广泛认可,这从她获得的众多国际奖项和荣誉中可见一斑。
教授的学术成就得到了多个权威机构的认可,她获得的主要奖项包括:2014年德国细胞生物学会Werner-Risau纪念奖、2015年骨科研究学会Alice L. Jee奖、2016年Kennedy风湿病研究信托高级研究奖学金、2016年当选为欧洲钙化组织学会学院成员、2017年英国医学研究委员会(MRC)职业发展奖、2019年欧洲研究委员会(ERC)起步资助、2021年欧洲钙化组织学会Iain T Boyle纪念奖、2022年英国皇家显微镜学会生命科学奖、2022-2023年实验室效率评估框架(LEAF)金奖、2023年英国细胞生物学学会女性细胞生物学奖和2023年国际再生生物学学会新星奖。这些奖项涵盖了从基础研究到应用科学的多个方面,体现了教授研究工作的广度和深度。
教授的研究影响力也体现在她在顶级期刊上发表的高影响力论文。她的研究成果发表在Nature、Cell、Nature Cardiovascular Research等顶级学术期刊上,这些论文被广泛引用,对该领域的发展产生了重要影响。特别是她关于Type H血管的发现和骨骼淋巴管的研究,改变了人们对骨骼血管系统的传统认识,开创了该领域的新方向。
在学术界,教授的影响力还表现在她担任的编辑和顾问角色上。她目前是Bone Research(Nature出版集团)的编辑委员会成员和Journal of Cell Biology的早期职业顾问委员会成员。这些角色使她能够引导领域的研究方向并培养新一代科学家。
教授还通过与国际研究机构的广泛合作网络扩大了她的研究影响力。她与来自德国Max Planck分子生物医学研究所、英国牛津大学、中国四川大学和法国巴黎大学等机构的研究人员有着密切的合作关系,这些合作促进了跨学科研究和知识交流。
她的研究成果已经开始转化为潜在的临床应用。她关于Type H血管在骨质疏松症中作为生物标志物的发现,以及淋巴管在骨骼再生中的作用,为这些疾病的诊断和治疗提供了新的思路。特别是她关于抑制脂质过氧化物生成可以改善老年小鼠骨骼健康的发现,为绝经后骨质疏松症的治疗提供了新的靶点。
有话说
教授的研究工作深刻改变了我们对骨骼血管系统的理解,并为骨相关疾病的治疗提供了新的视角。基于她的研究成果,我们可以提出一些创新思考和未来研究方向。
- Type H血管和骨骼淋巴管教授发现的Type H血管和骨骼淋巴管为骨组织工程和再生医学提供了新的靶点。传统的骨组织工程主要关注成骨细胞和骨基质,而忽视了血管系统的重要性。教授的研究表明,促进Type H血管的形成可以增强骨形成,这为骨组织工程提供了新的策略。未来的骨组织工程支架设计可以整合促进Type H血管形成的因子,如VEGF、PDGF-BB和Slit3等,同时考虑支持淋巴管形成的因素,如VEGF-C。这种综合考虑血管和淋巴管的组织工程策略可能会显著提高骨组织工程的成功率。
- 关于雌激素调节骨骼血管功能的研究为性别特异性骨骼治疗提供了理论基础。绝经后骨质疏松症是一种常见的骨骼疾病,传统上认为是由于雌激素水平下降导致的骨吸收增加。教授的研究揭示了雌激素通过调节骨内皮细胞的脂质代谢影响血管功能,进而影响骨健康。这一发现提示,针对内皮细胞脂质代谢的干预可能是治疗绝经后骨质疏松症的新途径。特别是,抑制脂质过氧化物的生成,如使用liproxstatin-1,可能成为一种新的治疗策略。未来的研究可以探索如何优化这种干预方法,以及如何将其与现有的骨质疏松症治疗方法结合起来。
- 骨骼淋巴管系统为理解骨髓免疫微环境提供了新的视角。淋巴管在免疫监视和炎症调节中起着重要作用,但之前认为骨骼缺乏淋巴管。教授的研究证明了骨骼中存在淋巴管,并且这些淋巴管在基因毒性应激期间会扩张,参与骨骼和造血再生。这一发现提示,骨骼淋巴管可能在骨髓免疫微环境中发挥重要作用,包括调节免疫细胞的迁移和炎症反应。未来的研究可以探索骨骼淋巴管在自身免疫性骨疾病、骨髓炎和骨癌中的作用,以及如何通过靶向淋巴管来治疗这些疾病。
- 骨骼血管在衰老过程中的变化随着年龄增长,Type H血管数量减少,淋巴管对应激的反应能力下降,这些变化可能促使了骨量减少和骨骼再生能力下降。未来的研究可以探索如何通过靶向干预这些血管变化来延缓骨骼衰老。例如,可以研究如何通过增强HIF-1α信号通路来促进Type H血管形成,或者如何通过VEGF-C/VEGFR-3信号通路来增强淋巴管功能。
- 骨骼血管系统的异质性教授的研究表明,骨骼血管系统的异质性比之前认为的更为复杂,这为精准医学提供了新的机会。不同的血管亚型可能对不同的治疗方法有不同的反应,因此了解患者的骨骼血管亚型组成可能有助于指导个体化治疗。未来的研究可以开发无创成像技术来评估患者的骨骼血管亚型组成,或者开发血液生物标志物来反映骨骼血管的状态。
博士背景
Edward。985医学院博士生,专注于肿瘤免疫治疗和精准医学研究。擅长运用基因编辑技术和人工智能算法,探索个体化癌症治疗策略。在研究CAR-T细胞疗法改良方面取得重要突破。曾获国家奖学金和中华医学会青年科学家奖。研究成果发表于《Nature Medicine》和《Cancer Cell》等顶级期刊。