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AAV应用在神经系统的常用方法与注意事项

腺相关病毒以及其在神经系统的应用

文字:[大][中][小] 2016-10-16    浏览次数:986    


腺相关病毒(Adeno-Associated Viral Vector,AAV)属于微小病毒科(Parvoviridae)家族。是一类微小、无被膜及具有二十面体结构的病毒。病毒颗粒的直径在20~26nm之间,含有大小在4.7~6kb之间的线状单链DNA基因组。AAV是一种复制缺陷病毒,复制和增殖依赖于辅助病毒的存在。它具有生物安全性,免疫原性低,能够感染分裂和非分裂细胞,能介导基因的长期稳定表达。

 

常见的AAV血清型有AAV1,2,3,4,5,6,7,8,9,各种不同血清型的 AAV 载体的主要区别是衣壳蛋白不同,因此对不同的组织和细胞的转染效率存在差异(参见附录部分)。目前,在啮齿类动物神经系统应用广泛的是AAV2,5,8,9型。

 

AAV病毒载体具有生物安全、高效表达和低毒性,非常适用于神经环路系统的研究。神经环路的研究目的是探索神经网路的工作机制,揭示神经系统疾病的发病机制,为建立人工智能,预防与治疗神经相关疾病。神经环路的研究重点是对特定脑区以及相关环路的结构学研究,与环路的调控功能研究。

 

AAV病毒载体主要通过导入外源基因的表达,或某内源基因的RNA,干扰其表达。常用的几种方法:

 

1.       结合AAV与转基因flox动物诱导条件基因敲除或表达,研究基因缺失或重表达对应表型;

2.       利用AAV向神经元导入钙敏感指示剂GCaMP(GFP based-Calcium CaM probe),从而研究神经元活性;

3.       利用AAV向神经元导入光敏感通道ChR2(Channelrhodopsin2)、NpHR(Halorhodopsin from Natronomonas pharaonis)等,控制神经元的兴奋或抑制状态,从而研究神经环路功能和调控机制;

利用AAV向神经元导入人工改造的GPCR(Guanosine-binding Protein Coupled ),通过特异的配体控制神经元兴奋或抑制状态,同样用来研究环路功能与调控机制;
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