腺相关病毒（AAV）在动物实验中的应用

腺相关病毒属于微小病毒科(parvovirus)，为无包膜的单链线状DNA病毒，基因组大小约4.7kb。利用腺相关病毒可以将外源基因转入动物组织和细胞中，具有安全性高、免疫原性低、宿主范围广、表达稳定等多种优点，广泛应用于动物体内研究。

腺相关病毒血清型众多（12种），不同血清型对不同组织亲和性不同，因此在具体科学研究中，以下问题往往困扰着广大科研工作者：选择何种血清型？如何注射？注射多少病毒？注射部位如何选择？注射多久检测？本文就常见的注射部位（大脑、视网膜、肝脏、心脏和动脉、肺脏、肾脏、肌肉、肠）和方法做一个简单的归纳，希望能够为大家提供一个概念和思路。

一、大脑

大脑组织常用血清型有 AAV1,AAV2,AAV5,AAV8 和 AAV9,其中神经组织常见的血清型有 AAV2,AAV5 和 AAV8.对大脑组织而言，AAV5 应用范围更广，AAV8 更有效（值得注意的是，在猴子的神经组织中，AAV5 更有效）。从作用效果上看，AAV8 大于 AAV1.

针对大脑组织不同部位，AAV 不同血清型靶向性有所差异：

1）海马组织：AAV9 比 AAV8 更有效；

2）神经组织不同的细胞，不同血清型靶向性不同：如神经元常用的血清型有 AAV1、AAV2、AAV5 和 AAV9;星形胶质细胞和少突胶质细胞常用的血清型有 AAV1 和 AAV5.

总体而言，在所有组织中，AAV2 适用性最广并在脑部组织也有所体现，例如其可以达到大脑组织75% 的区域。AAV2、AAV5、AAV8 和 AAV9也比较常见，应根据不同组织进一步慎重选择，在此介绍几种特例：

1、肠神经系统（Enteric Nervous System ENS），是由神经细胞组成的复杂网络，遍布整个肠胃消化管道。其神经元的数量和脊髓相当（约1亿个神经细胞）。该神经系统在人体躯干下部，属于迷走神经，以薄层的形式分布于消化肌之间，调节消化。常用 AAV5、AAV6、AAV8 和 AAV9.AAV6 对肠神经胶质和神经元有一定的靶向性。注射部位可以选择降结肠，注射量和滴度： 滴度为 1.3 × 1012 GC/ml的病毒注射 5 μl 即可，检测时间：注射后 2 周开始表达，2-6周均有检测。

2、脑组织常见的血清型为 AAV9,注射方法：左心室注射或者侧脑室注射，注射剂量和滴度：选择滴度为 0.5–4.0 × 1011 GC/ml 的病毒液，稀释成 100 μl ,注射两周之后（14d）开始检测。

二、视网膜

视网膜组织常用血清型有 AAV1、AAV2 和 AAV5.视网膜组织由于其特殊性，因而有自身的特点：注射成功率 20-30%,容易造成视网膜炎症和损伤，注射完需要使用 1% 阿托品（和少量新霉素、多粘菌素B硫酸盐和地塞米松眼膏施用于眼睛，延长瞳孔扩张时间，减少腺体分泌，减少炎症反应），连续使用 3-5 d.其常用的注射量为 0.5 μl ,病毒滴度 1.5x107 GC/ml.常用注射方法：视网膜下注射或者玻璃体注射。

但不同血清型又有不同特点：AAV1 主要作用于视网膜上皮细胞，注射后 2-4 周可以检测；AAV2 主要作用于感光细胞、视网膜上皮细胞和玻璃体，AAV2 玻璃体注射后分布广泛，2-4 周可以检测； AAV5 可作用于视网膜上皮细胞和感光细胞，在感光细胞中表达 AA5>AAV2,2-4 周检测。下图为一些视网膜组织的注射情况

三、肝脏

对肝脏而言，主要的腺相关病毒载体有：AAV2、AAV5、AAV7 和 AAV8,其中 AAV7 和 AAV8 的效率是 AAV2 的 10-100 倍。注射部位常选择门静脉、外周静脉和尾静脉。注射病毒滴度一般选择 8×1010-2×1012（GC/kg）（人、灵长类）；1×1011 GC/只鼠，稀释成 50-100 μl 进行尾静脉注射；注射后 2 周之后可以检测。

四、心脏和动脉

对心脏和动脉而言，常用载体有：AAV1、AAV6、AAV8 和 AAV9.其中 AAV2、AAV5、AAV7 也可以使用，但是表达比较慢，3 个月后表达量才能与 AAV1、AAV6 表达量相当。

所有血清型中 AAV8 和 AAV9 最有效，2 个月左右其表达量达到最高。常见的注射部位为冠状动脉、主动脉、心肌和尾静脉。注射病毒滴度为 1.9×1011-1012 GC/ml,稀释成 100μl-250μl（大鼠剂量稍高于小鼠）注射；但是对于心脏原点注射而言，常采用 1010 GC/ml 病毒滴度，稀释成 20 μl 使用。检测时间：一般在 2 周之后可以检测。

五、肺脏

肺脏常用的腺相关病毒载体有 AAV1、AAV2、AAV5、AAV6 和 AAV9.由于肺脏表面唾液酸受体分布比较多，因此 AAV5 型比较常用；相比之下 AAV2 和 AAV6 转导效率相当。常见的注射方式有滴鼻、雾化吸入或气管内注射，注射病毒滴度为 1012 GC/ml ,稀释成 3 μl,注射完之后 2 周可以检测表达情况

六、肾脏

肾脏常用载体有 AAV2、AAV8 和 AAV9.注射病毒的滴度一般选择 1-5×1011 GC/ml,稀释成 50-200 μl 注射。常见的注射部位有肾动脉、肾静脉和左髂脉、腹主动脉，注射完 2 周之后可以检测表达情况。下图为注射的一些情况：

七、肌肉

肌肉组织常用血清型有 AAV2、AAV8 和 AAV9.其中 AAV8、AAV9 最常用，心肌、胰腺和肾上腺也是如此。骨骼肌分为快速和慢速肌纤维，AAV2 常作用于慢速肌纤维；AAV6 则对二者都有效。对不同年龄阶段的鼠，注射剂量有所不同：幼鼠选择的病毒量为 7×1010 -1.2×1011 GC/g;成年鼠选择的病毒量为 3.5 ×1011 -7×1012 GC/只；但是低剂量的 AAV9 不能到达所有心肌细胞。下图为注射的一些情况：

八、肠

肠组织常用血清型有AAV1、AAV2 和 AAV5.常见的注射方式有口服、灌肠、腹腔注射、肠系膜动脉注射。一般选择注射滴度1×1011 GC/ml, 稀释成 100 μl（PBS 或者稀释液稀释）使用，注射 2 周后可以检测。

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