高效逆行或高效跨血脑屏障转导神经元的腺相关病毒(AAV)是研究神经环路结构和功能以及治疗脑部疾病的强大病毒载体工具之一。然而,同时具有这两个重要特征的AAV还未见报告。2020年10月14日,中科院深圳先进院徐富强团队在Mol Brain杂志发表题为“AAV9-Retro mediates efficient transduction with axon terminal absorption and blood-brain barrier transportation”的文章,该研究中通过对腺相关病毒AAV9的蛋白衣壳进行改造,开发出了一种新的血清型AAV9-Retro。
AAV9-Retro既保留了AAV9跨血脑屏障的特性同时还具有与AAV2-Retro相当的逆行感染神经元的能力,为中枢神经系统(CNS)的系统性给药提供了更多新的途径,同时也为神经环路研究以及神经退行性疾病的临床前和临床治疗提供了新的工具。
相较于其他血清型AAV,通过定向进化改造而来的AAV2-Retro具有更高的逆行转导效率,在分析神经环路中常作为逆行示踪的病毒工具起着重要作用。文章中研究人员针对不同衣壳的不同靶向特征,利用优势组合策略,将AAV2-Retro的10-mer肽序列(LADQDYTKTA)插入到AAV9的衣壳中,获得了AAV9-Retro这一新型血清型。在小鼠VTA脑区注射rAAV9-Retro-CaMKIIa-EGFP病毒,21天后发现VTA上游脑区具有大量荧光信号。进一步与AAV2-Retro进行比较,结果发现这两种血清型可以感染相同的脑区(VTA、CPU)以及其上游脑区,且两者逆行感染效率相当(图1、图2)。
图1 rAAV9-Retro和rAAV2-Retro注射VTA(上)
图2 CPU(下)脑区转导效率比较
AAV9-Retro不仅具有与AAV2-Retro相当的逆行转导效率,还保留了AAV9血清型跨血脑屏障的特性。成年小鼠尾静脉注射AAV9-Retro-EGFP后,在皮层、纹状体、苍白、海马体、丘脑、下丘脑等重要的脑区均有荧光信号,且其转导效率与AAV9血清型相当。因此,AAV9-Retro用于外周递送基因进行上行标记具有更大的潜力。
AAV9-Retro血清型应用案例展示:
2024年5月10日,哈佛医学院波士顿儿童医院的何志刚课题组在Cell上发表题为“Spinal projecting neurons in rostral ventromedial medulla co-regulate motor and sympathetic tone”的研究论文,揭示了位于脑干的延髓头端腹内侧区(rVMM)的脊髓投射神经元同时调控躯体运动和交感神经系统。文章中运用具有逆行标记效率的AAV9-Retro血清型为病毒载体工具,利用Cre/Flp-LoxP重组酶系统的策略,通过在脊髓注射AAV-EGFP来标记小鼠大脑中的脊髓投射神经元(图3)。同时团队利用光遗传学、钙成像等方法激活麻醉状态下小鼠的兴奋性或者抑制性的脊髓投射神经元,发现rVMM的兴奋性脊髓投射神经元能同时产生骨骼肌收缩,以及血压心跳等交感神经反应,而同一脑区的抑制性脊髓投射神经元则能同时抑制骨骼肌收缩和交感神经反应。
图3 不同行为状态下兴奋性和抑制性rVMMspn的神经元活动模式
这款产品不仅具有与AAV2-Retro相当的逆行转导效率同时还保留了AAV9可跨血脑屏障的优势,可作为神经环路结构和功能研究的强大工具。与此同时,该系列产品可根据您的实验需求进行特别定制。如果您对AAV9-Retro系列产品感兴趣,可以联系小布了解详情或下单订购。