
腺相关病毒(Adeno-Associated Virus, AAV)可以感染多种细胞类型,包括分裂细胞和非分裂细胞。AAV的感染范围主要取决于其衣壳蛋白(即血清型)和细胞表面受体的表达情况。不同血清型的AAV具有不同的细胞和组织特异性。
一、常见的AAV血清型及其主要感染细胞/组织:
AAV1:主要感染骨骼肌、心肌、神经系统和肝细胞。
AAV2:具有广泛的感染性,包括视网膜细胞、肝细胞、中枢神经系统。
AAV5:可以感染肺、视网膜和中枢神经系统。
AAV6:类似于AAV1,对骨骼肌有较高亲和力。
AAV7 & AAV8:主要感染肝脏,AAV8对肝脏的转导效率特别高。
AAV9:可以跨越血脑屏障(BBB),广泛感染神经系统、心脏、骨骼肌和肺。
AAVrh10:具有较强的神经系统感染能力。
二、工程化改造的血清型扩展感染范围
通过定向进化或结构优化,研究人员开发了新型血清型以增强特异性:
AAV-PHP.eB/AAV-PHP.S:改进的中枢神经系统靶向能力,穿透血脑屏障效率更高。
AAV2-retro:通过逆向示踪标记神经元轴突,用于神经环路研究。
非人源血清型(如AAV-DJ):降低免疫原性,扩大宿主范围。
三、AAV感染机制:
AAV感染细胞的过程主要涉及以下步骤:
细胞表面受体结合:不同AAV血清型利用不同的细胞表面受体(如肝素硫酸蛋白聚糖、唾液酸受体等)结合到靶细胞。
细胞内吞:通过受体介导的内吞作用进入细胞。
细胞内运输和核定位:AAV穿越内体并进入细胞核,释放其单链DNA基因组。
基因表达:AAV基因组被细胞转录和翻译,实现基因表达。
四、选择血清型的注意事项
靶组织匹配:优先选择已知高亲和力的血清型(如AAV9用于脑部)。
免疫原性:避免患者体内已有中和抗体的血清型。
实验需求:体内实验:需超纯化病毒以避免免疫反应。
AAV因其低免疫原性和持久的基因表达能力,被广泛用于基因治疗,特别是针对神经系统疾病(如SMA)、肝病(如血友病)和眼科疾病(如Leber遗传性视神经病变)。
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