比利时鲁汶大学全奖博士招生 | Prof. Arckens教授课题组

导师简介

如果你想申请比利时鲁汶大学 生物学系博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大详细解析鲁汶大学的Prof. Arckens的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！

作为比利时鲁汶大学（KU Leuven）生物系的教授，导师是当今神经可塑性和衰老神经科学领域的重要学者。导师拥有丰富的学术背景，专注于神经可塑性的机制研究，特别是在衰老背景下的大脑修复能力。

导师的研究生涯重点关注神经可塑性对正常大脑发育、学习记忆以及从感觉丧失或损伤中恢复至关重要，但年龄是一个重要的混杂因素。她的研究小组比较了在健康、疾病和衰老过程中驱动神经可塑性的机制。2016年，导师创建了'KU Leuven killifish consortium'（鲁汶大学killifish联合体），在killifish研究领域的衰老神经科学前沿非常活跃，成为该领域的学术带头人。

研究领域

导师的研究领域主要集中在以下几个核心方向：

1. 神经可塑性与衰老：导师的研究小组开发并应用最先进的技术，包括化合物和毒素给药、光遗传学和药理遗传学、功能蛋白组学和细胞分选策略，以解析特定细胞类型和细胞环路对损伤后功能性大脑恢复的贡献。
2. 比较神经可塑性研究：通过比较具有不同神经可塑性能力的物种（包括小鼠、猫和killifish）来最大化研究效果。这种跨物种比较的方法为理解不同程度的神经再生能力提供了独特视角。
3. 视觉系统与眼-脑轴：理解视觉丧失模型中大脑可塑性的不同方面旨在促进针对眼-脑轴的视觉疾病治疗方法的开发。这一研究方向具有重要的临床转化潜力。
4. killifish生物老年学模型：killifish作为一种新的生物老年学模型，具有非常短的寿命和自发的与年龄相关的神经退化，使我们能够解析年龄因素作为大脑损伤恢复障碍的作用。

研究分析

1. "Single-cell sequencing unveils the impact of aging on the progenitor cell diversity in the telencephalon of the female killifish N. furzeri"

（发表于《Aging Cell》, 2024年）

这项研究使用单细胞测序技术，深入分析了衰老对雌性killifish端脑前体细胞多样性的影响。系谱推断表明NE-RG和NGPs是神经胶质和神经发生的起始和中介群体。在衰老过程中，单细胞RNA测序揭示了星形胶质细胞和细胞间状态比例的重大扰动，以及特定亚型分子特征的变化，包括MAPK、mTOR、Notch和Wnt通路的改变。该研究为理解年龄依赖性神经可塑性的分子基础提供了有用资源。

2. "Age-related dysregulation of the retinal transcriptome in African turquoise killifish"

（发表于《Aging Cell》, 2024年）

年龄相关的视力丧失由视网膜神经退化性病理引起，在我们老龄化社会中变得越来越普遍。研究使用短寿命非洲绿松石killifish（一种已知自然发展出中枢神经系统老化特征和视力丧失的模型）来理解衰老对视网膜稳态的生理和分子影响。通过对三个年龄组（6周、12周和18周龄）的bulk和单细胞RNA测序，识别出killifish视网膜的转录衰老指纹。

3. "Visual training after central retinal loss limits structural white matter degradation: an MRI study"

（发表于《Behavioral And Brain Functions》, 2024年）

这项研究通过MRI技术，探讨了视觉训练如何限制中央视网膜损失后的白质结构退化。研究发现视觉训练可以显著减缓白质退化过程，为视觉障碍患者的康复治疗提供了重要的神经生物学依据。

4. "Age-related alterations in the behavioral response to a novel environment in the African turquoise killifish"

（发表于《Frontiers In Behavioral Neuroscience》, 2024年）

非洲绿松石killifish在过去十年中已成为神经科学研究的热门模型生物，部分原因是其作为脊椎动物的短寿命。研究使用开阔场地测试和新奇水槽潜水试验来揭示killifish的运动、探索相关行为以及成年期行为变化。这种行为基线的特征化对于未来涉及药理学改善衰老表型的实验非常重要。

5. "A short dasatinib and quercetin treatment is sufficient to reinstate potent adult neuroregenesis in the aged killifish"

（发表于《npj Regenerative Medicine》, 2023年）

年轻的非洲绿松石killifish具有高度的再生能力，但随着年龄增长而失去这种能力，采用了哺乳动物有限形式再生的几个方面。研究采用蛋白质组学策略识别因衰老导致再生能力丧失的通路。细胞衰老成为成功神经修复的潜在障碍。研究应用衰老细胞清除剂达沙替尼和槲皮素（D + Q）混合物，测试清除老化killifish中枢神经系统的慢性衰老细胞以及重启神经发生输出。

6. "Chemogenetic manipulation of astrocyte activity at the synapse- a gateway to manage brain disease"

（发表于《Frontiers In Cell And Developmental Biology》, 2023年）

星形胶质细胞是中枢神经系统中的主要神经胶质细胞类型。最初被认为是支持性细胞，现在人们认识到这个高度异质性的细胞群体是大脑发育和功能的不可或缺的调节器。星形胶质细胞分泌神经活性分子，调节突触形成和成熟。该研究探讨了通过化学遗传学操控星形胶质细胞活性来管理脑部疾病的策略。

项目分析

1. KU Leuven killifish consortium项目

导师创建了'KU Leuven killifish consortium'，在killifish研究领域的衰老神经科学前沿非常活跃。该联合体专注于研究killifish作为生物老年学模型在神经退化和修复方面的应用，建立了完整的killifish饲养和研究体系。

2. KillAge R&D平台

导师建立了'KillAge' R&D平台，用于新靶点识别和化合物测试。该项目旨在建立一个killifish R&D平台，用于开发改善健康大脑衰老的疗法（2021年10月1日至2023年9月30日）。平台致力于利用killifish模型快速筛选和验证抗衰老和神经保护性化合物。

3.衰老脑损伤修复项目

导师领导的项目"重启老化非洲绿松石killifish的损伤后神经功能整合"（2020年10月27日至2024年10月27日），专注于研究如何在已衰老的情况下恢复神经再生能力。该项目特别关注非神经胶质祖细胞在老化环境中的再生潜力。

研究想法

1.衰老细胞清除治疗的扩展应用

• 新型衰老细胞清除剂的筛选：基于导师"D+Q"治疗的成功，开发更特异性、毒性更低的衰老细胞清除剂组合
• 时机优化研究：探索在不同衰老阶段施用衰老细胞清除剂的最佳时机
• 联合治疗策略：将衰老细胞清除与其他神经再生刺激因子（如生长因子、干细胞治疗）相结合

2.星形胶质细胞靶向治疗

• 星形胶质细胞亚型特异性干预：利用单细胞测序数据，开发针对特定星形胶质细胞亚型的治疗策略
• 星形胶质细胞-神经元通讯调控：研究如何通过调节星形胶质细胞功能来促进老化大脑的神经修复

3. killifish模型的临床转化

• 人源化killifish模型：通过遗传改造创建能更好模拟人类神经退化性疾病的killifish模型
• 高通量药物筛选平台：利用killifish短寿命特点，建立快速评估神经保护性化合物的平台

4. 跨物种神经再生机制比较

• 再生能力的进化研究：深入分析不同物种（killifish、小鼠、猫）神经再生能力的分子基础
• 年龄依赖性可塑性的系统生物学：建立跨物种神经可塑性衰老的计算模型

5.视觉系统再生的新策略

• 视网膜-大脑轴的联合治疗：开发同时针对视网膜和视觉皮层的组合治疗方案
• 视觉训练的优化：基于导师的视觉训练研究，开发个性化的视觉康复程序

申请建议

1. 学术背景准备

• 必修科目背景：具备神经生物学、细胞生物学、分子生物学基础知识
• 技术能力要求：掌握基本的分子生物学实验技术，如PCR、Western blot、免疫组化等
• 编程能力：具备基础的R或Python编程能力，用于数据分析
• 研究经历：最好有神经科学或衰老生物学相关的科研经历

2. 研究方向契合度

• 深入了解killifish模型：阅读相关文献，理解该模型在衰老研究中的优势
• 衰老神经科学知识：理解细胞衰老、神经可塑性、神经再生的基本概念
• 跨学科视野：关注神经科学与其他领域（如计算生物学、药理学）的交叉

3. 申请材料准备

• 研究计划书重点：明确提出基于killifish模型的具体研究问题，最好与导师近期研究方向（如衰老细胞清除、星形胶质细胞功能）相关
• 个人陈述创新点：突出对衰老神经科学的独特见解和创新思路
• 推荐信选择：寻求有神经科学或衰老研究背景的教授推荐

4. 具体研究方向建议

• 衰老细胞清除疗法优化：基于导师的D+Q研究，探索新的衰老细胞清除策略
• 单细胞技术应用：利用最新的单细胞测序技术，深入分析衰老过程中的细胞异质性
• 神经再生的系统生物学：构建衰老条件下神经再生的数学模型

博士背景

Darwin，985生物医学工程系博士生，专注于合成生物学和再生医学的交叉研究。擅长运用基因编辑技术和组织工程方法，探索人工器官构建和个性化医疗的新途径。在研究CRISPR-Cas9系统在干细胞定向分化中的应用方面取得重要突破。曾获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助，研究成果发表于《Nature Biotechnology》和《Biomaterials》等顶级期刊。