使用AAV技术精确定位神经元的三个关键考虑因素

苏珊娜·巴赫尔

了解脑发育、学习和行为背后的生物学在神经科学中存在许多挑战,需要考虑许多脑区、神经元网络和特定神经元群体。为了区分不同的神经元如何影响特定的输出,神经科学家已经开始使用更精确的遗传工具:激活剂、抑制剂、传感器、重组酶等等。借助腺相关病毒载体188完整比分直播(AAV),神经科学家可以将经典遗传工具与特定神经元亚型的操作结合起来,并确定这些变化如何影响表型。病毒载体和遗传方法不断改进和发展,因此有许多组合可供您的实验选择!188完整比分直播

去年晚些时候,我们举办了第一届AAV教育和发展研讨会,旨在集思广益使用组合的战略基于AAV的分子工具用于定向神经元操作。研讨会的目标是将这些讨论的结果作为一份可供公众查阅的实用指南进行分享最近发表在神经解剖学前沿.

以下是本文中设计AAV实验的三个主要要点:

1.让你的病毒载体进入你感兴趣的细胞:AAV趋向性和给药途径

AAV的趋向性是由决定AAV血清型的病毒衣壳蛋白定义的。在转导过程中,病毒衣壳蛋白与靶细胞表面蛋白结合,这种相互作用决定了用于特定细胞类型的AAV血清型的特异性和效率。找到了AAV血清型的转导特性表2从报纸上。

AAV进入大脑通常可以通过定向脑注射实现,但某些血清型在静脉注射后可以穿过血脑屏障。即使注射到大脑的同一部位,某些血清型也会从注射部位扩散得更远。有关神经科学AAV给药途径的概述,请参阅表1从报纸上。

2.操纵你感兴趣的细胞:分子工具和传感器的细胞类型特异性表达

例如,经典遗传工具的组合Cre/loxP或Flp/FRT利用AAV载体控制转基因表达的常用方法是将表达限制在基因定义的细胞类型。通过使用顺式调控元件,如启动子和增强子、多顺反子载体和翻译后调控元件,也可以在非转基因动物中实现特异性转基因表达。表3-7给出了这些方法的示例。

3.利用AAV对神经元的选择性:利用病毒策略靶向定义的神经元群体

结合不同的方法可以进一步提高细胞靶向的特异性。例如,在一个位置注射aav可以导致投射到大脑不同区域的神经元中光遗传有效载荷的表达。一组更局部定义的神经元就可以作为目标光学刺激. 特定区域的受限光照与注射部位的AAV传递相结合,导致靶细胞群的特异性增加。

组合策略也可用于逆行追踪:可视化从某个区域接收信息的神经元。在图1所示的例子中,在一个位置注射逆行AAV导致其细胞体中的视蛋白表达。在不同的大脑区域进行光学刺激可以发现感兴趣的细胞和身体。

顺行与逆行追踪的比较

神经科学的工具箱是变得越来越多才多艺. 为了补充现有的大量基因编码工具,研究人员还开发了通过增加转基因货物运输能力、提高顺行运输效率和设计针对大脑特定细胞类型的病毒衣壳来改善交付的方法。

无论你选择什么样的实验方法,都必须考虑每种方法的技术局限性,并遵循最佳实践和指导方针。. 很高兴看到研讨会参与者开发了这本实用指南,这证明了科学的开放性和共享性。

我们很高兴能够通过分享试剂和方法信息来支持神经科学社区。为了补充这些努力,我们开始通过我们最近推出的平台分享数据AAV数据中心,这是一个开放的平台,使用我们病毒服务的AAV的研究人员可以在这里分享实验设计和数据。通过这些开放科学的不同方法,我们的目标是加快共享加速科学的速度。

在这里查看精确的神经元定位指南!


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