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Alexandre Caron détient un baccalauréat en biologique médicale (2010) de l'Université du Québec à Trois-Rivières et un doctorat en physiologie-endocrinologie (2015) de l'Université Laval. Il a effectué un stage postdoctoral en médecine interne à l'École médicale Southwestern de l'Université du Texas (University of Texas Southwestern Medical Center), d'abord au Center for Hypothalamic Research puis au Center for Human Nutrition.

Financés par Diabète Canada et la prestigieuse bourse postdoctorale Banting des Instituts de recherche en santé du Canada, ses travaux postdoctoraux ont montré les mécanismes par lesquels le système nerveux central influence les fonctions biologiques des organes périphériques, tels que le foie et le tissu adipeux. Durant cette période, il a également conçu différentes approches chémogénétiques permettant l'étude des voies de signalisation affectant le métabolisme énergétique.

Au cours de sa carrière, Alexandre Caron s'est vu remettre plusieurs distinctions, incluant le K99/R00 Pathway to Independence Award du National Institutes of Health, le Obesity Society Rolls-Simons Award et le Journal of Lipid Research Junior Investigator Award.

Ses travaux actuels s'articulent autour d'une meilleure compréhension des mécanismes pathophysiologiques menant au développement du diabète de type 2 et de l'obésité. Son laboratoire au sein de l'Institut de cardiologie et de pneumologie de Québec combine des techniques de génétique moléculaire, de neurobiologie et de phénotypage métabolique de pointe, et vise à mettre au point de nouvelles stratégies pharmacologiques pour combattre les maladies métaboliques.