一、重组腺相关病毒原理

腺相关病毒（Adeno-associated Virus，AAV）属于细小病毒科（parvoviridae），病毒颗粒无包膜，结构为直径约20nm的正二十面体，是迄今发现的一类结构最简单且无法自主复制的线性单链DNA病毒，对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染力。通过人工进化的方法对AAV衣壳蛋白Cap基因进行定向突变改造，可以筛选到具有高转导效率和不同感染特性的AAV载体，极大增加了AAV的应用潜力。

研究中采用的重组腺相关病毒（Recombination adeno-associated virus，rAAV）载体是在非致病的野生型AAV的基础上改造的基因表达载体，具有种类多样、免疫原性低、安全性高、宿主范围广、扩散能力强、体内表达外源基因时间长等特点，已被广泛的应用在动物水平的基因表达、基因操作和基因治疗。

rAAV所包含的DNA一般是用外源基因表达元件替换AAV的编码基因，仅保留了病毒复制和包装所需的ITR序列。通过反式补偿Rep基因、Cap基因和辅助病毒功能因子包装产生携带外源DNA的rAAV。AAV的总包装容量是4.7kb，目的基因长度要求不超过3.5kb。

二、注射方法

常用的方法有尾静脉注射、腹腔注射及肝门静脉注射。

三、用量参考

AAV8及TBG启动子转导肝脏效果

6-8周龄成年C57BL/6小鼠尾静脉注射1×1011GC的AAV8-TBG-GFP，注射7天后对肝组织切片行GFP免疫荧光染色，结果显示GFP在肝细胞中高效表达。

新生C57BL/6小鼠出生后24小时内颞静脉注射2.5×1010 GC的AAV8-TBG-EGFP，7天后对肝组织切片行GFP免疫荧光染色，结果显示GFP在肝细胞中高效表达。

参考文献：

Bell P, Wang L, Gao G, et al. Mol Genet Metab. 2011.

四、应用

1）基因功能研究

糖尿病小鼠肝脏H19表达慢性增加

相比于正常饲料喂养（NC）小鼠，高脂饲料喂养（HFD）小鼠体重增加更多，空腹血糖升高，并变得葡萄糖不耐受[葡萄糖耐量试验（GTT）]，这些小鼠肝脏中H19表达也增加。这些结果表明肝脏H19表达增加与葡萄糖稳态受损之间存在正相关关系。

肝脏特异性H19过表达促进HGP、高血糖和胰岛素抵抗

为了确定肝脏H19表达增加是否与糖代谢受损相关，小鼠尾静脉注射1×1010GC的AAV8-TBG-H19（AAV-H19）实现小鼠全长H19在肝脏特异性表达，H19功能增强小鼠的空腹血糖和胰岛素水平均升高。丙酮酸耐受性试验（PTT）显示丙酮酸注射后血糖水平更高。 H19过表达的小鼠也具有葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗（胰岛素糖耐量试验ITT）。总的来说，这些结果表明肝脏中H19水平升高增加HGP（肝脏葡萄糖生成）并损害葡萄糖稳态。

参考文献：

Zhang N, Geng T, Wang Z, et al. JCI Insight. 2018.

2）rAAV在肝脏疾病如肝纤维化治疗中的应用

C57BL/6 J小鼠第一次CCl4注射后1周尾静脉注射4×1011vgAAV8-TBG-FOXA2形成肝细胞特异性FOXA2过表达模型。CCl4注射5周后处死小鼠，免疫荧光和免疫组化检测显示在FOXA2基因传递后明显更多FOXA2染色定位于肝细胞；天狼星红染色显示FOXA2过表达组细胞外基质（ECM）沉积减少（胶原纤维数量减少）；同时，FOXA2过表达组小鼠肝脏中羟脯氨酸含量更低；免疫组化、蛋白印迹、定量PCR结果显示FOXA2过表达组小鼠肝脏中促纤维化标志物α-SMA和Col1a1蛋白和mRNA表达水平显著下降，这些结果表明肝细胞中FOXA2的上调显著缓解肝纤维化。

参考文献：

Wang W, Yao LJ, Shen W, et al. Sci Rep. 2017.

相关客户发表：

[1]Qin XH, Wu Z, Dong JH, et al. Liver Soluble Epoxide Hydrolase Regulates Behavioral and Cellular Effects of Chronic Stress. Cell Rep. 2019 Dec 3;29(10):3223-3234.e6. （AAV8及EF1α）

[2]Zhang B, Lv D, Chen Y, et al. Aquaporin-9 facilitates liver regeneration following hepatectomy. Redox Biol. 2022 Apr;50:102246.（AAV8及TBG）