经验分享:神经领域AAV组织特异性启动子7剑客简介

经验分享：神经领域AAV组织特异性启动⼦7剑客简介胡佩莲

神经元是⼈类⼤脑中的基本单元，它们互相连接，组成了复杂⽽精密的神经环路，探究这些环路对于了解⼤脑的运作原理具有重⼤的意义。腺相关病毒(AAV)是标记神经环路的常⽤⼯具，也是基因的重要载体之⼀，在⾮分裂细胞（如神经元）中也能实现性蛋⽩的持久表达，安全性⾮常⾼。另外，多种⾎清型和组织特异性启动⼦ AAV 对神经细胞具有良好嗜性。下⾯介绍在神经领域常⽤的⼏种组织特异性启动⼦：

基因的机构

⼀、CaMKlla启动⼦

新⽪质和海马体中兴奋性神经元特异性启动⼦CaMKII是前脑⾕氨酸能神经元特异性启动⼦，由Ca2+/调钙蛋⽩复合物调节的丝氨酸/苏氨酸特异蛋⽩激酶。CaMKIIa是组成CaMKII的主要亚基，在前脑中，CaMKIIa特异地表达在兴奋性神经元中，因此CaMKIIa启动⼦能作为兴奋性神经元特异性启动⼦。

研究⼈员开发了⼀种新的AAV变体，将AAV2-Retro的10-mer肽序列插⼊到AAV9的⾐壳中，即AAV9-Retro⾐壳，并将AAV-CaMKIIa-mCherry和AAV-CaMKIIa-EGFP载体包装AAV，通过⼩⿏颅内注射和静脉注射，发现AAV9-Retro能够以与AAV2-Retro相当的效率逆⾏感染投射神经元，并保留了AAV9的特性，

可以跨神经系统转运（图1）。该⽅法为神经回路的操作以及未来⼀些神经和神经退⾏性疾病的临床前和临床提供了新的⼯具。

原⽂：AAV9-Retro mediates efficient transduction with axon terminal absorption and blood–brain barrier transportation

图1. AAV注射到⼩⿏VTA的⽪质区域荧光表达情况

⼆、hGFAP：星形胶质细胞特异性启动⼦

作为星形胶质细胞内的主要⾻架蛋⽩， GFAP在细胞核和细胞膜之间形成连接，参与细胞内细胞⾻架重组、细胞黏附、维持脑内髓鞘形成和神经元的结构以及作为细胞信号参与转导通路等[3、4]，具有维护星形胶质细胞形态稳定、参与⾎脑屏障形成、调节突触等功能，可以作为星形胶质细胞特异性标志物。

研究⼈员利⽤腺相关病毒载体（AAV-GFAP-HM3DQ_mCherry）将专门由设计药物（DREADD）激活的设计受体递送⾄脑⼲背侧迷⾛复合体（DVC）的星形胶质细胞。验证了NTS星形胶质细胞对急性营养过剩作出反应，参与外周饱腹感信号的整合，并且在激活时可以减少⾷物摄⼊。

微波消解法原⽂：Regulation of food intake by astrocytes in the brainstem dorsal vagal complex

图2. hM3Dq_mCherry在背迷⾛神经复合体（DVC）星形胶质细胞中的表达

三、hSyn：神经元特异性启动⼦

hSyn启动⼦是⼈SYN1基因的启动⼦，SYN1基因表达产⽣Synapsin I蛋⽩，是特异表达在神经元内的蛋⽩，因此⼀般选择hSyn启动⼦作为神经元的特异性启动⼦。Synapsin I蛋⽩主要表达在轴突末端，特别是在突触⼩泡的膜上，在调节轴突⽣成和突触形成⽅⾯发挥重要作⽤。

智力七巧板研究⼈员将PKMζ抑制肽（ZIP）输注到基底外侧杏仁核（BLA）中显著降低了⾃闭症（VPA）⼩⿏的焦虑⽔平。研究结果表明BLA PKMζ⽔平对焦虑尤其是⾃闭症中的关键贡献（图3），这⼀发现可能为⾃闭症患者焦虑症状的发病机制和提供进⼀步的理解。

原⽂：Elevated Level of PKMζ Underlies the Excessive Anxiety in an Autism Model

汤炳正

图3. PKMζ的过表达导致BLA中兴奋神经元的兴奋性升⾼

四、mGAD1：GABA能神经元特异性启动⼦

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GABA能神经元特异性启动⼦：GAD1和GAD2是编码⽣成GAD两种亚型GAD65和GAD67的基因，GAD1基因编码产⽣GAD65，GAD2基因编码产⽣GAD67。GABA是起抑制性作⽤的神经递质，抑制神经元，因此GAD1和GAD2启动⼦可以作为抑制性神经元的特异性启动⼦。

五、ChAT：胆碱能神经元特异性启动⼦

可以合成⼄酰胆碱并以⼄酰胆碱（ACh）为神经递质的神经元称为胆碱能神经元，ChAT是胆碱⼄酰转移酶，负责神经递质ACh的合成，因此ChAT启动⼦能作为胆碱能神经元的特异性启动⼦。

六、olig2：少突胶质细胞特异性启动⼦

Olig2是由olig2基因编码的转录因⼦，在运动神经元和少突胶质细胞分化、以及在早期发育过程中维持基因复制⽅⾯有重要作⽤，另外它和很多疾病有关，例如脑肿瘤和唐⽒综合症等，⼀般采⽤olig2启动⼦作为oligodendrocytes的特异性启动⼦。

NUEMANN七、⼩胶质细胞特异性启动⼦

⼩胶质细胞（microglia）是存在于⼤脑和脊髓中的巨噬细胞，在神经系统中，⼩胶质细胞不断清除斑块、受损的神经元和传染性物质，是主动免疫防御的主要形式。现在⼀般采⽤CX3CR1或者Iba1启动⼦作为⼩胶质细胞特异性启动⼦。（来源擎科⽣）

本文发布于:2024-09-21 10:40:01，感谢您对本站的认可！

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