慢病毒和腺相关病毒在神经学研究中的应用有哪些?

一、两类载体的关键差异（决定应用场景）

🧠 二、在神经科学中的典型应用

1）基因过表达（Overexpression）

慢病毒
• 用于稳定细胞系构建
• 可在神经干细胞/原代星形胶质细胞中过表达靶基因
• 适合大基因、需要整合的情况

AAV
• 适合神经元中的高效过表达
• 对脑区特异表达（利用启动子，如 hSyn、CaMKII、Gfap 等）
• 常用于体内（小鼠）脑内注射、脑区功能研究

2）基因敲低 / 干扰（RNAi, shRNA）

慢病毒：标准工具
• shRNA 敲低效率高、可稳定整合
• 适用于神经干细胞、分裂细胞
• 原代神经元也可感染，但效率不如 AAV

AAV：更适合体内 RNAi
• shRNA、miRNA 可通过 AAV 进行脑区特异表达
• 更高的神经元感染率
• 常用于行为学模型

3）CRISPR/Cas9 基因编辑

慢病毒
• 能装下 Cas9 + gRNA（容量大）
• 适合体外细胞建立稳定敲除细胞系

AAV
• 装不下 SpCas9，通常搭配小 Cas9（如 SaCas9）
• 多用于脑区特异的体内基因敲除 / 激活（CRISPRa/CRISPRi）
• 优势是高安全性，高神经元感染率

4）神经回路追踪（Circuit Tracing）

AAV 主导
• AAV-retro：逆行标记
• AAV-DJ/AAV9：高效向前感染
• 配合 Cre/LoxP、Flp/FRT 实现回路特异性标记
• 与荧光蛋白/钙记录（GCaMP）结合

慢病毒一般不用于回路追踪。

5）神经元功能记录与调控（Optogenetics / Chemogenetics）

AAV 为主要载体
• ChR2、ArchT 光遗传
• DREADD（hM3Dq/hM4Di）化学遗传
因为：

• 对神经元转导效率高

• 可脑区精确定位表达

• 低免疫反应

慢病毒在体内光遗传中的使用较少。

6）体内转基因表达、行为学模型

AAV 是首选
• 小鼠脑内注射
• 长期稳定表达（几个月到一年以上）
• 适合行为学分析（焦虑、学习记忆、疼痛、抑郁模型等）