在AAV应用领域，精准的神经科学研究，始于对血清型和启动子的深刻理解与正确选择。

　　由于神经系统细胞类型的高度异质性（如神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞）以及血脑屏障（Blood-brain barrier，BBB）这一特殊结构的存在，传统研究方法在探索特定神经细胞功能、解析发病机制和开发有效治疗策略时面临诸多挑战。

　　腺相关病毒（Adeno-associated virus, AAV）载体因其安全性高、免疫原性低、可以在一定程度上完成外源基因在特定细胞类型中长期、稳定表达等特点，现在已经成为神经科学研究中的重要工具。而要成功利用AAV在复杂的神经系统中实现对特定细胞类型的精准基因调控，重点是选择正真适合的AAV血清型、细胞特异性启动子，以及高效的递送（注射）方式。

　　CNS最重要的包含脑（Brain）和脊髓（Spinal Cord），是神经系统的核心部分，负责信息整合与发出指令，对机体的生理活动和行为反应起着主导作用；

　　PNS则由脑神经和脊神经组成，遍布全身，负责连接CNS与身体各部，传递感觉信息与运动指令，实现机体与外界环境的交互。

　　AAV9是应用广泛的血清型，能穿过血脑屏障，全身注射可感染脊髓运动神经元，对PNS有良好的感染效果[2]。

　　AAV- rh10和AAV9效率相似甚至更高，当低剂量注射时，AAV- rh10比AAV9更有效地转导脊髓背侧和下运动神经元[3]。此外，AAVrh10在骨骼肌组织中具有感觉神经元趋向性，很适合用于骨痛等相关研究。

　　AAV- PHP.S由AAV9改进而来，不仅扩散能力强，在外周神经系统中的转导效率也比AAV9更高，且可转导82%的背根神经节、心脏和肠神经元、以及一系列外周器官，尤其适合需要广泛标记PNS的研究[4]。

　　AAV5、AAV6、AAV9和AAV- rh10均能轻松实现对完整小鼠脊髓的有效转导（图2）。其中AAV- rh10对神经元和神经胶质细胞具有更高的趋向性（图3），是在慢性期损伤脊髓中进行基因递送/转移的最合适的血清型[5]。

　　AAV- PHP. eB、AAV-PHP. B和AAV- PHP.S由AAV9改造而来，能轻松实现小鼠脊髓的高效转导，且通过系统注射即可，操作方便。此外鞘内注射后，AAV9变体衣壳AAV-F也能介导非人灵长类动物脊髓中广泛的转基因表达[6]。

　　在小鼠中，AAV-DJ在体外和体内都表现出强大的转导效率，在靶向脊髓的同时去靶向肝和肾方面更优越。

　　研究人员通过髓鞘注射AAV2、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV- rh10等六种血清型，发现在脊髓背角AAV9和AAV- rh10血清型转导效率最高，且对背根神经节的感染效率也明显高于其它血清型。

　　此外，衣壳工程化改造带来了像AAV.CPP.16这样的新型变体，其在啮齿类和灵长类动物（食蟹猴）中均显示出优于AAV9的血脑屏障穿透能力和脊髓转导效率，为靶向CNS提供了更有力的工具[8]。

　　不同脑区由于细胞密度、组织架构和细胞类型的差异，对各类血清型的响应不同。下面的表格汇总了针对不同脑区的推荐血清型及其关键特点。

　　在顺向示踪（从胞体向轴突末端标记）中，AAV9是常用的非跨突触顺向示踪工具，能够高效标记投射神经元的轴突及其终端区域[9]；AAV1在高滴度下可实现顺向跨单突触传播，当其与Cre依赖的报告系统结合时，能特异性地标记突触后神经元，从而解析局部微环路连接[10]。此外研究表明，自互补型scAAV1的跨突触标记效率更优[11]。

　　在逆向示踪（从轴突末端回溯至胞体）方面，AAV2-retro表现出强大的逆向运输能力，可通过轴突末端摄取并高效逆向标记上游神经元，且不跨突触，使其成为解析神经元输入来源的利器[12][13]。AAV11也被证明具备优秀的逆行标记能力，并能特异性靶向星形胶质细胞[14]。此外，AAV-ROOT能特异性逆向标记支配外周器官（如脂肪组织）的背根神经节（DRG）感觉神经元，实现对脂肪组织神经支配的特异性操控[15]。

　　AAV-cMG.WPP和 AAV-cMG.QRP明显提高病毒对体外培养的小鼠小胶质细胞的侵染效率；

　　AAV-MG1.1/1.2能够在体内高效且特异性地转导小胶质细胞而不引起明显免疫激活[17]；

　　AAV-BI30可转导成年C57BL/6小鼠大脑、视网膜和脊髓血管系统中的大多数动脉、毛细血管和静脉内皮细胞[18]；

　　AAV. CAP-B10 表现出对中枢神经系统的特异性，高度靶向神经元细胞[19]；

　　AAV13具有更小的扩散范围，且未表现出逆行标记或顺向跨突触特性，很适合作为脑实质内精准原位标记工具[20]。

　　广谱启动子（如CAG）能提供高表达水平，但缺乏细胞特异性；细胞特异性启动子（如hSyn, GfaABC1D）精准度高，但表达水平可能稍低，应该要依据实验目的权衡选择。

　　AAV的包装容量有限（~4.7 kb）。启动子的大小直接影响可用于容纳目的基因的空间，较长的启动子装载的目的基因长度有限。

　　许多启动子（如hSyn, CaMKIIα）在啮齿类和非人灵长类动物中具有保守性，但表达模式有几率存在物种差异，需通过预实验验证。

　　为实现更复杂的遗传操控，可优先考虑将启动子与Cre-LoxP、DIO（双翻转）或化学遗传学/光遗传学工具结合使用。例如，使用细胞特异性启动子表达Cre重组酶，再与在目的脑区注射的Cre依赖性AAV（如DIO-AAV）配合，实现极高的特异性。

　　总结而言， 在AAV应用领域，精准的神经科学研究，始于对血清型和启动子的深刻理解与正确选择。

　　下一篇，我们将深入讲解AAV的注射方式--从全身注射到精准的脑立体定位注射，如何根据实验设计做出最佳选择？敬请关注！