
来自“Armamentarium”(意为“武库”)科研联盟的新研究成果,推动了基于腺相关病毒(AAV)载体的前沿工具开发。这些研究由加州大学欧文分校(UC Irvine)神经解剖与神经生物学教授、神经回路图谱中心主任徐向民(Xiangmin Xu, Ph.D.)领导的协作团队完成,旨在通过精准的基因传递工具,加深人类对中枢神经系统结构与功能的理解,并为阿尔茨海默病等多种神经疾病治疗提供新思路。
徐教授表示:“Armamentarium计划下的一系列工作催生了新一代工具,有望深入解析大脑复杂结构。我们实验室开发的靶向大脑技术,未来有潜力用于阿尔茨海默病以及其他神经系统疾病的治疗。”
精准靶向大脑内皮细胞,突破血脑屏障难题
第一项研究成果刊登于2025年5月21日发布的《Neuron》期刊,题为《Specific targeting of brain endothelial cells using enhancer-AAV vectors》(利用增强子-AAV载体对大脑内皮细胞的特异性靶向)。该研究由徐教授团队联合加州大学圣地亚哥分校和艾伦脑科学研究所共同完成。
研究聚焦于血脑屏障(BBB)——大脑独特血管系统的核心组成。该屏障阻碍了许多药物进入大脑,是神经疾病治疗的一大瓶颈。徐教授实验室的博士后研究员Eric Velazquez-Rivera解释:“我们开发出一种新技术,利用基因组增强子序列和AAV重组载体,能够高特异性地靶向大脑内皮细胞,同时副作用极小。”
研究人员在一项具有高度阿尔茨海默病病理特征的小鼠模型中验证了该技术的有效性和特异性。“这种技术为神经疾病的基因治疗提供了新的可能,”Velazquez-Rivera说,“未来甚至可用于治疗中风患者。”
加州大学欧文分校生理与生物物理学教授、研究资深作者之一的Todd Holmes博士回忆道:“五年前,我和徐教授、医学院的同事共同提出一个宏大的愿景:通过跨学科合作打造创新技术,攻克原本被视为无法治疗的疾病。如今的成果,正是这一愿景的真实体现。”
AAV-MG1.2意外靶向兴奋性神经元,扩展脑科学研究工具箱
第二项成果发表于《Cell Reports Methods》2025年5月21日上线,题为《An AAV capsid proposed as microglia-targeting directs genetic expression in forebrain excitatory neurons》(一种原本用于小胶质细胞靶向的AAV衣壳,实则在前脑兴奋性神经元中实现基因表达)。这项研究揭示了一种名为AAV-MG1.2的新型衣壳,其在多个物种中均能实现对前脑兴奋性神经元的精准靶向。

“这一发现颠覆了先前的假设,”论文第一作者、UC Irvine研究生曹文浩(Wenhao Cao)表示,“我们发现AAV-MG1.2能够在大脑海马体和皮质区域内,有效标记与记忆、学习、空间导航相关的兴奋性神经元。”
研究团队利用该工具成功绘制了这些神经元的输入连接图谱,显示其在神经回路追踪方面的巨大潜力。
“通过与特定兴奋性神经元亚型的功能性增强子元素结合,AAV-MG1.2为精准神经调控和未来靶向治疗开辟了新路径。”曹补充说,目前尚不清楚该AAV衣壳为何能如此特异性地识别兴奋性神经元,“深入揭示其作用机制将是我们下一步的研究重点。”
参考文献:
Eric Velazquez-Rivera et al, Specific targeting of brain endothelial cells using enhancer AAV vectors, Neuron (2025). DOI: 10.1016/j.neuron.2025.03.031
Wenhao Cao et al, An AAV capsid proposed as microglia-targeting directs genetic expression in forebrain excitatory neurons, Cell Reports Methods (2025). DOI: 10.1016/j.crmeth.2025.101054
编辑:周敏
排版:李丽





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