学术前沿：腺相关病毒（AAV）和（慢病毒）LV载体在神经系统中的应⽤
病毒是由核酸分⼦（RNA或DNA）和/或蛋⽩质组成的⾮细胞形态，这是⼀种⽆法独⽴⽣长的⽣命体，其复制过程必须通过感染宿主细胞，将遗传物质导⼊宿主细胞，并依靠宿主细胞进⾏复制，组装成病毒颗粒。对病毒的研究可以分
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为“抗病毒”和“利⽤病毒”两种思路，⽽病毒载体正是“利⽤病毒”的思路。在过去的⼏⼗年⾥，我们见证了病毒⼯具化的不断增加，这些病毒已经逐步发展成为⼴泛应⽤的⾼效基因转移载体。
作为⼀种常⽤的基因操作⼯具，常⽤病毒载体⾄少具备以下特点：
①安全性⾼：虽然有些病毒载体来源于致病性病毒，但通过⼈们的改造，这些病毒中负责复制和组装的基因被⼈为删除，这样能够保证病毒载体只能有效感染细胞，⽽不能继续复制，这为病毒的应⽤提供了安全性。
②毒性低：在病毒载体的制备过程中，借助纯化⼯艺去除杂质后，病毒载体对于被感染细胞的⽣理功能的影响很⼩。
rapid framework>advanced③含标记基因：病毒载体中⼀般包含⼏类⽤于筛选的特殊基因，包括抗性基因、荧光蛋⽩基因等，标记基因的存在能够帮助⼈们确认病毒感染效率、筛选稳转细胞株等。
上述特点都是常⽤病毒载体的共同特征，但根据科研⽬标的不同，我们常选择不同病毒载体进⾏研究。在对中枢神经系统的研究中，病毒载体因其独特的基因传递特征和靶向特异性，不仅被⽤来提⾼我们对基础神经⽣物学的理解，⽽且也被⽤来研究疾病或作为基因治疗载体。腺相关病毒（rAAV）载体和慢病毒（LV）载体是⽬前啮齿类动物和灵长类动物的中枢神经系统研究和基因治疗临床试验中最常⽤的载体。
腺相关病毒
haiz腺相关病毒（adeno-associated virus, AAV）是微⼩病毒科（parvoviridae）家族的成员之⼀，是⼀类⽆法⾃主复制、⽆被膜的⼆⼗⾯体微⼩病毒，其直径约20-26nm，含有4.7kb左右的线状单链DNA作为基因组。研究中采⽤的重组腺相关病毒载体（recombination adeno-associated virus, rAAV）是在⾮致病的野⽣型AAV基础上改造⽽成的基因载体，由于其种类多样、免疫原性极低、安全性⾼、宿主细胞范围⼴（对分裂细胞和⾮分裂细胞均具有感染能⼒）、扩散能⼒强、体内表达基因时间长等，rAAV被视为最有前途的基因研究和基因治疗载体之⼀，它们通常被⽤于向哺乳动物的⼤脑输送荧光标记、钙指⽰剂、和⽣理操控⼯具。如基因编码的钙指⽰剂(GECIs: GCaMP, jRGECO1)，基因编码的电压指⽰器(Voltron, GEVIs: SomArchon)，神经递质探针(如DA/Ach/NE/ iGABASnFR)和光遗传/化学遗传元件(如ChR2, eNpHR, hM3Dq, hM4Di)等很容易被包装并通过AAV传递。
rAAV作⽤机制
纯化后的AAV病毒载体可以⽤于侵染细胞，侵染细胞时，AAV与细胞表⾯特异性受体结合，激活胞内信号通路，进⽽触发AAV通过受体介导的内吞作⽤进⼊细胞，在核内体、⾼尔基体等细胞器的协助下进⼊细胞核，随后病毒裂解，其单链DNA需复制成为双链DNA后表达⽬的基因。
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慢病毒载体（Lentivirus）是⼀类改造⾃⼈免疫缺陷病毒（HIV）的病毒载体，是逆转录病毒的⼀种，基因组是RNA，其毒性基因已经被剔除并被外源性⽬的基因所取代，属于假型病毒。可利⽤逆转录酶将外源基因整合到基因组中实现稳定表达，具有感染分裂期与⾮分裂期细胞的特性。most
慢病毒基因组进⼊细胞后，在细胞浆中反转录为DNA，形成DNA整合前复合体，进⼊细胞核后，DNA整合到细胞基因组中。整合后的DNA转录成mRNA，回到细胞浆中，表达⽬的蛋⽩；或产⽣⼩RNA。慢病毒介导的基因表达或⼩RNA ⼲扰作⽤持续且稳定，并随细胞基因组的分裂⽽分裂。
慢病毒载体具有宿主范围⼴，基因容量⼤等特点，此外，因其感染具有整合特性，能够将外源基因有效地整合到宿主染⾊体上，可以达到持久性表达。慢病毒载体在神经⽣物学研究中的应⽤不如rAAV载体应⽤⼴泛，因为其具有⼀定的免疫原性，且随机整合特性可能导致细胞功能基因的异常。相⽐较腺相关病毒，慢病毒的扩散范围较⼩，但其表达更快、基因容量更⼤（可容纳4kb），可作为⼤容量基因的载体。（来源brainnews）
