神经研究专用AAV（神经特异性腺相关病毒）

汉恒生物提供神经研究专用AAV
· 神经特异性AAV
· 跨血脑屏障AAV
· 神经示踪AAV-Retro
· 光遗传&化学遗传
 

神经特异性AAV

神经系统是哺乳动物最复杂的器官系统，组织结构和细胞种类极其丰富。借助AAV对神经系统的高亲和力，同时通过使用各细胞种类特异启动子(Syn,CaMKII,GFAP,TH......)结合各种荧光标记的使用，可以实现特定细胞类群在组织中的精确定位。此外，利用钙荧光探针Gcamps、细胞膜电位探针蛋白GEVIs等细胞功能相关荧光蛋白可以准确反映神经细胞的功能和形态。

 

         




跨血脑屏障AAV

为了保护相对独立的大脑组织，进化过程中在脑和身体之间形成了一道天然屏障-血脑屏障（blood–brain barrier, BBB）。除了氧气，二氧化碳，葡萄糖这类必需品，绝大多数物质都无法透过这层屏障。BBB一方面包裹、保护了大脑组织，但这也为病变大脑的药物治疗带来了极大的困难。比如基因治疗药物必须通过极具危险的侵入式给药方式直接注射到脑区，这为大脑疾病如帕金森、艾兹海默症等疾病的治疗带来极大的不便。
     
     汉恒生物现推出跨血脑屏障的AAV-BBB 2.0病毒，尾静脉注射，轻松感染全脑
 


     参考Viviana Gradinaru实验室的工作（2016, Nature Biotechnology，图1），汉恒生物研发团队对AAV病毒外壳进行改造，成功构建了AAV-BBB 2.0跨血脑屏障的腺相关病毒。经尾静脉或者眼眶静脉注射，经过血液传输可高效突破BBB的脉管系统，可有效感染整个脑区，对脑组织中的神经元、星形胶质细胞都有着较好的感染效果，且比9型血清型对照病毒的感染效率要高10倍以上。因此，AAV-BBB的改造成功为脑部的基因操作或者基因治疗提供了一种较方便快捷、非侵入式的给药方式。
 

图1 AAV-PHP.B和AAV9分别包装GFP通过尾静脉给药对小鼠大脑的感染效率对比。（2016, Nature Biotechnology）


神经示踪AAV-Retro

人体的感知、运动等功能都和神经元的长距离信号传导密切相关。在科学研究中，如何高效标记和操作投射神经元一直是广大科研工作者所面对的难题。标记物在神经元中沿其轴突从胞体行末梢进行示踪为顺行标记，从末梢行胞体进行示踪的为逆行标记，而拥有逆行标记能力的研究工具比较缺乏。
 
汉恒生物现推出神经逆行标记AAV-Retro腺相关病毒
 

 
       根据最新发表在 Neuron 杂志的文章 “ A Designer  AAV Variant Permits Efficient RetrogradeAccess to Projection Neurons”[1]中策略（图1），汉恒生物研发团队对AAV病毒外壳进行改造，成功构建了AAV-Retro神经逆行标记腺相关病毒，该病毒能被突触轴突末端吸收，并在神经元中进行逆行传递和全细胞表达。
 

图1. Tervo DG等研究证明脑桥基底核定位注射rAAV-Retro-DIO-CAG-tdtomato病毒可逆行感染投射至注射位点的皮层第五层Cre阳性投射神经元细胞
 
 
        汉恒生物采用自包装神经逆行标记病毒AAV2/retro-EGFP病毒注射小鼠SNc（黑质致密部）部位，3周后取材切脑片检测其他脑区的荧光表达情况（图2）。发现在MGP（内侧苍白球）、LGP（外侧苍白球）、PFC（前额叶皮层）等部位可以检测到明显荧光表达，证明SNc神经元对MGP、LGP、PFC等区域均有大量投射。
 
汉恒实例：
  图 2. 汉恒 AAV2/retro-EGFP 病毒注射小鼠 SNc部位可逆行标记至MGP、LGP、PFC部位