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腺相关病毒 (Adeno-associated Virus，AAV)

简介：

腺相关病毒（Adeno-associated Virus，AAV）属于细小病毒科（parvoviridae），单链DNA病毒，经过改造的rAAV病毒工具已被广泛的应用在动物水平的基因表达、基因操作和基因治疗。AAV是迄今发现的一类结构最简单的天然的复制缺陷型病，不能独立复制，只有在辅助病毒如单纯疱疹病毒存在时才能完成复制，生成子代AAV。

AAV对中枢神经系统具有较高的感染效率，能够介导长久稳定的基因表达，相对于其他类型的嗜神经病毒产生的细胞毒性极小。AAV的另一个优势就是能够产生高滴度的病毒粒子，可保证同一个神经元感染多个病毒粒子，从而维持外源基因的高表达。因此 AAV 是外源基因表达的良好载体，也是神经环路研究中使用最广泛的表达工具。

AAV病毒载体的优势：

1)表达时间长：绝大多数重组rAAV 不会整合到基因组上，而是在宿主细胞中串联形成附加体（episome）存在于细胞核中，细胞在细胞复制和分裂后会丢失附加体，并因此失去基因表达能力，rAAV在细胞分裂不旺盛的组织中可持续表达6个月以上;

2) 扩散性强： rAAV 的体积小，滴度高，因此具有远高于腺病毒和慢病毒的扩散性，可以穿透血脑屏障，是理想的神经元和胶质细胞感染工具;

3) 特异性强： rAAV 有十数种常用的血清型，不同的血清型对不同的脏器有较高的识别及感染能力，是动物实验首选;

4) 安全性高：目前还没有发现AAV 对人体致病，是美国FDA 批准的可以直接用于人体基因治疗的最安全的病毒载体;

5) 免疫原性低：当AAV 用局部大剂量感染肌肉、脑、眼等组织时，不易造成免疫反应;

6) 高稳定性： rAAV 病毒在4℃可以保存1 周，并且对氯仿等试剂具有抗性。

Table1 常用几种病毒载体工具比较

Table2 不同血清型rAAV的组织感染嗜性

可选择的病毒载体

详情见：基因过表达、基因干扰

应用:

1.介导目的基因 /RNAi 基因表达；

2.基因治疗载体；

3.神经环路研究中使用最广泛的表达工具。

现货列表

详情见：现货病毒产品中心

案例展示

案例一：AAV8 在视网膜研究中的应用（图1，PMID: 24744609）

病毒类型及滴度：实验组AAV2/8/SmVEGF-2，对照组AAV2/8/GFP；3.00E+14 vg/mL

感染动物及部位：C57BL/6 小鼠；视网膜下间隙

实验方法及结果：

将1μl siRNA实验组病毒(AAV2/8/SMVEGF-2；n=12)或对照载体(AAV2/8/gfp；n=14)注入C57BL/6小鼠的视网膜下腔。1week后，用半导体激光在每只眼的视神经周围制造4个不同的脉络膜烧伤，诱导脉络膜新生血管(CNV)。2week后，摘除眼睛进行视网膜平贴制剂CNV分析。

结果显示，视网膜下注射AAV2/8/SmVEGF-2与AAV8/GFP相比，激光损伤区的CNV显著减少(1597.3±2077.2比5039.5±4055.9µm(2)；P<0.05)。使用酶联免疫吸附试验，我们发现AAV2/8/SmVEGF-2治疗组的VEGF水平降低了大约一半。

图1. 组织学分析AAV8/GFP转导特性。在冰冻切片中A、感光细胞；B、视网膜色素上皮细胞（RPE)均可检测到绿色荧光蛋白的表达。视网膜平贴制剂也显示绿色荧光蛋白在RPE细胞中的广泛表达（C和D）

案例二：AAV 在胰腺研究中的应用（图2，PMID:16567506）

病毒类型：dsAAV-CB-GFP，AAV1，AAV2，AAV5，AAV6，AAV8。

感染动物及部位：胰岛

实验方法及结果：

体外转导实验中，将分离的胰岛分别感染不同血清型的dsAAV（剂量：10000个病毒基因组颗粒/细胞）。7d后，观察GFP在体外胰岛中感染情况。体内转导实验中，将不同血清型dsAAV（剂量：5×1011vg）腹腔注射(i.p.)感染成年老鼠。2个月后，从病毒载体处理的小鼠中分离胰岛，观察GFP的表达。

结果显示，1）AAV 在体外感染分离出来的胰岛时，AAV6 的感染能力是最强的，其次是AAV1，再次AAV8 和AAV2，AAV5 的感染效果最差。2）腹腔体内注射时，AAV8感染腺泡细胞的能力是最强的。

图2. 不同血清型dsAAV-CB-GFP载体对离体胰岛和体内胰腺的转导作用

案例三：AAV 在神经系统中的应用（图3，PMID:29251597）

病毒类型及滴度：AAV9-EF1a-floxed-ChR2-mCherry，AAV9-EF1a-floxed-mCherry；2.00E+12 vg/mL，

感染动物及部位：DAT-Cre 小鼠，C57BL/6 对照鼠；VTA脑区。

实验方法及结果：用病毒载体AAV9-EF1a-floxed-ChR2-mCh-erry / AAV9-EF1a-floxed-mCherry分别注射300 nl感染DAT-Cre小鼠和对照小鼠的VTA脑区，结果显示在VTA区表达mCherry的多巴胺能神经元占比94.39%，在mOT区也观察到大量表达mCherry的多巴胺能神经元，表明VTA区到mOT区存在多巴胺能神经元投射。作者继续用蓝光刺激VTA到mOT的多巴胺能神经元投射，发现在嗅结节（OT）、伏隔核（NAc）和梨状皮层（PCX）中c-fos表达增加，而后位置偏好选择实验发现DAT-Cre小鼠在“light on”区域的停留时间明显高于对照小鼠。实验利用光遗传学很好地揭示了VTA到mOT的多巴胺能神经元的激活会导致动物的奖赏行为。