在使用腺相关病毒(AAV)载体在动物体内表达目的基因时,需要注意以下关键点:
1. AAV载体选择
血清型选择:AAV有多个血清型(如AAV1至AAV9及AAVrh系列),不同血清型具有不同的组织嗜性。例如:
AAV9:对中枢神经系统和心脏有高效传染能力。
AAV8:常用于肝脏靶向。
AAV5:对呼吸道和中枢神经系统有效。
根据实验需求选择适合的血清型以提高靶向性。
启动子选择:
使用合适的启动子可以控制目的基因的表达模式(组织特异性或全局表达)。
如:CMV启动子(强启动子,广泛表达)、hSyn(神经元特异性)、TBG(肝脏特异性)。
2. 病毒制备与纯化
高效生产:病毒的滴度(如GC/mL)直接影响表达效率。高滴度通常能提高体内转导效率。
纯化方法:通常采用PEG沉淀、CsCl梯度离心或FPLC方法纯化病毒以去除杂质和无功能颗粒。
病毒质量:确保病毒纯度和感染力,避免内毒素等污染。
3. 动物模型与注射途径
选择适合的动物模型:小鼠、大鼠、非人灵长类等动物模型的解剖结构和免疫系统差异可能会影响AAV表达效果。
注射途径:
静脉注射:适用于全身分布或肝脏表达。
腹腔注射:用于全身性表达。
局部注射:如脑室内、肌肉内、眼内注射,用于局部组织靶向。
鼻腔滴注:适用于中枢神经系统靶向。
4. 病毒剂量
剂量优化:过低的剂量可能无法达到表达效果,过高的剂量可能引发毒性反应。
剂量单位:通常以GC(基因组拷贝数)/体重(kg)计量,例如10^11~10^13 GC/kg。
5. 免疫反应
宿主免疫:AAV可能引发免疫反应,包括:
针对病毒衣壳蛋白的免疫反应。
针对外源基因表达产物的免疫反应。
应对方法:
选择低免疫原性的AAV血清型。
联合使用免疫抑制剂(如地塞米松、环孢素A)。
在实验前清除动物血清中的抗AAV中和抗体。
6. 基因表达的时效性
AAV为非整合型病毒,目的基因表达通常是长期的(数月至数年),但可能会随着细胞更新逐渐减少。
如果需要短期表达,可选择调节启动子或结合其他载体系统(如腺病毒)。
7. 实验设计和对照设置
阳性对照:确保目的基因成功表达。
阴性对照:排除背景表达和非特异性反应。
时间点采样:动态监测基因表达的效果和持续时间。