AAV病毒：开启动物模型构建新篇章

1. 转基因动物：通过原核显微注射技术将外源基因随机或定点整合到胚胎基因组中。
2. 化学诱导：使用特定的化学物质诱发疾病表型。
3. 手术造模：通过外科手术方式模拟疾病状态。
4. 自发性疾病模型：利用自然突变或特定品系的动物。

这些方法存在周期长、成本高、操作复杂、成功率不稳定等问题，且很难实现时空特异性地调控目标基因表达。

1. 周期短：制备转基因动物的周期长（食蟹猴和恒河猴，一般3岁开始青春期，4-5岁性成熟，妊娠期为5-6个月），用AAV构建疾病动物模型周期更短。
2. 成本低：AAV载体的构建和生产技术较为成熟，可降低动物造模的前期投入；AAV 造模通常对动物品系的限制较小，且由于其感染效率高、作用稳定等特点，能在较小的动物样本量下获得可靠的实验结果，进一步减少了实验动物的使用数量和相关成本。
3. 操作简便快捷：可通过多种途径实现快速递送，如尾静脉注射、脑内注射、玻璃体腔注射等，适用于不同组织和器官的模型构建。
4. 基因表达稳定且持久：AAV介导的基因在动物体内可实现持续数月甚至数年的稳定表达，特别适合用于慢性疾病的模型构建。
5. 安全性高：AAV本身无致病性，且免疫原性极低，可支持多次注射，降低了因免疫反应导致的实验干扰。
6. 组织特异性表达能力强：不同血清型的AAV具有不同的组织亲和性。例如，AAV9能够穿透血脑屏障，适用于中枢神经系统相关疾病的模型构建。

利用AAV8的高嗜肝性特点，构建携带1.3拷贝HBV全长基因组的AAV载体(rAAV-HBV1.3-mer WT replicon)，通过尾静脉注射导入小鼠肝脏，实现长期稳定感染。

AAV-HBV质粒示意图

  

AAV-HBV模型优势

1. 注射后3-4天即可检测到乙肝病毒标志物。
2. 表达持续时间长（7周以上）。
3. 实验结果稳定。
4. 剂量-效应关系明确。
5. 安全性高。

 

案例分享

厦门大学夏宁邵院士团队在Advanced Science杂志发表题为“A Dual-domain Engineered Antibody for Efficient HBV Suppression and lmmune Responses Restoration”的研究论文，首次报道了一种新型的Fab和Fc双域工程化抗体。在用AAV-HBV构建的慢性乙肝感染小鼠模型中，用原始抗体十分之一剂量即可有效抑制HBV复制，增强机体免疫反应, 这项研究为开发基于抗体的高载量慢性病毒感染治疗奠定了基础。

2. AAV构建帕金森病模型

传统PD模型通常使用神经毒素如MPTP、6-OHDA等化学诱导，但这些模型难以完全模拟疾病进程。AAV介导的基因递送提供了更接近人类疾病的分子机制模型。

AAV-PD模型构建方法
通过脑立体定位将AAV注射至特定脑区(如黑质或纹状体)，介导α-synuclein过表达或诱导多泛素蛋白降解系统异常，形成类似人类PD的神经元变性和行为异常。

  

α-Syn形成路易小体的机制示意图Mahul-Mellier et al., PNAC.2020

   

AAV-PD模型的优势

1. 具有更高的安全性，无毒且注射剂量低。
2. 表达持续时间长，可以更好地模拟帕金森病发生的全过程。

 

案例分享

暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院的杨伟莉、李世华及李晓江团队在发表题为“Deficiency of Parkin causes neurodegeneration and accumulation of pathological α-synuclein in monkey models”的研究论文。研究团队通过AAV介导的基因编辑技术构建了Parkin基因缺失猴模型，确定了Parkin磷酸化是帕金森病发病的关键因素，为帕金森病的发病机制和潜在治疗方案提供了新视角。

3. AAV介导的阿尔茨海默病模型

在阿尔茨海默病（AD）的病程中，胆碱能神经元的退化是致使痴呆出现的关键病理因素之一。传统构建动物模型的主要方式是模拟该病理机制下的胆碱能神经功能损伤，常见手段涵盖物理损伤以及化学药物损伤等类型，物理损伤造模操作难度大且病理特征局限，化学药物损伤造模缺乏特异性。而AAV凭借其能在不同核团内实现特异性表达的特性，在探究 AD 临床症状所关联的环路机制方面意义重大。

  

AAV-AD模型构建方法：

将编码人APP或Tau蛋白的AAV载体直接注射到实验动物的海马区，使得APP或Tau蛋白在神经元中表达，最终表现出与AD患者相似的病理特征。