【on-target】AAV感染脂肪组织 | 血清型·启动子·注射用量 | 一篇就GO了！

脂肪组织（Adipose tissue）是一种松散的结缔组织，主要由脂肪细胞组成。脂肪组织的主要作用是以“脂肪”的形式储存能量，亦可为身体作缓冲撞击及保存热量。脂肪组织也是身体一个重要的内分泌系统器官，为身体制造激素，调节全身代谢稳态。肥胖、2型糖尿病、心血管疾病和胰岛素抵抗等疾病的发生与脂肪组织代谢障碍有关。因此，借助先进技术展开对靶向脂肪组织的基因疗法对了解脂肪功能及代谢至关重要。
 

脂肪细胞类型及脂肪组织分布（PMID: 33793327）
 

重组腺相关病毒载体（recombinant Adeno-associated virus, rAAV）具有血清型种类多样、免疫原性低、长期稳定表达基因、宿主范围广等优势，在基因功能研究和基因治疗递送载体中占据主导地位。基于转基因动物的局限性，借助AAV载体高效感染脂肪组织研究基因功能成为越来越多研究者的选择。
 

01  AAV血清型的选择

AAV血清型种类多样，AAV1、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9等血清型被报道常用于定点注射感染脂肪组织，其中AAV8血清型通过定点注射在小鼠脂肪组织的转导效率更高，表达时间更长。
 

scAAV2/8肩胛骨定点注射和腹股沟定点注射感染脂肪组织

脂肪组织遍布全身，调节全身代谢稳态，采用定点注射难以大范围感染全身脂肪组织。AAVRec2血清型可以通过系统注射途径实现高效、特异转导脂肪组织。此外，不同的给药方式也会影响AAVRec2血清型对脂肪组织的靶向性，采用口服给药时，AAVRec2血清型优先感染棕色脂肪组织；采用腹腔给药时，AAVRec2有效转导内脏脂肪。

 

rAAV2/8和AAVrec2感染脂肪组织

 

和元生物可提供AAV1-9、AAVRec2等几十种AAV血清型病毒包装服务。

 

02  启动子选择

脂肪组织主要由脂肪细胞组成，脂肪细胞可细分为三种细胞类型:白色、棕色和米色脂肪细胞。除脂肪细胞外，脂肪组织中还含有前脂肪细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞及多种免疫细胞等，它们统称为基质血管成分细胞（ stromal vascular fraction cells，SVF）。因此，对于脂肪细胞的特异性感染可以借助脂肪细胞特异性启动子—AdipoQ（脂联素，Adiponectin）实现。
 

AdipoQ启动子特异性感染脂肪组织

 

和元生物可提供CBh、CAG、CMV、EF1a等广泛表达启动子，亦可提供特异性感染脂肪细胞的AdipoQ特异性启动子，帮助您构建高效、特异性靶向脂肪组织的rAAV载体。

 

03  注射方式的选择
 

 针对脂肪组织感染，常采用定点多点注射，其优势在于降低rAAV载体脱靶效应、且病毒用量较少；此外，对于难感染的内脏脂肪或大范围脂肪感染亦可采用腹腔注射AAVRec2血清型实现。

 

脂肪定点注射（PMID: 30783987）
 

04  AAV注射剂量

注射方式	血清型	启动子	AAV用量	注射体积
定点注射	rAAV2/8	广谱启动子：CBh/CMV/CAG/U6等	0.5-1E+11vg	20-40μL，多点注射
		脂肪细胞特异启动子：AdipoQ
腹腔注射	AAVRec2	广谱启动子：CBh/CMV/CAG/U6等	1-2E+11vg	100μL

 

05 应用案例
 

借助rAAV2/8载体搭载Slpi干扰载体（AAV-shSlpi），同时右侧注射对照病毒（同鼠对照），发现下调Slpi的表达可以影响Mecp2^Adi KO小鼠体内细胞棕色化现象，并降低产热基因的表达量。（【Diabetes】燃脂！黄昆 /郑凌团队揭示甲基化结合蛋白Mecp2调控食物诱导肥胖的分子机制）
 

下调Slpi 表达影响脂肪细胞棕色化（PMID: 31597640）

 

病毒产品	AAV8-shSlpi
实验动物	Mecp2Adi KO小鼠
注射方式	腹股沟定点多点注射
感染部位	腹股沟脂肪
病毒用量	2E+11VG
检测时间	3周

 

06  脂肪组织

脂肪组织（Adipose tissue）遍布全身，主要由脂肪细胞组成。脂肪细胞可细分为三种细胞类型:白色、棕色和米色脂肪细胞，它们的结构、位置和功能各不相同。根据脂肪细胞的类型，脂肪组织可分为白色脂肪组织（主要由白色和米色脂肪细胞组成, White Adipose Tissue, WAT）和棕色脂肪组织（由棕色脂肪细胞组成, Brown Adipose Tissue, BAT）。WAT是人体脂肪的主要类型，主要分布于皮肤（皮下脂肪，如腹股沟脂肪，富含白色和米色脂肪细胞）、子宫和卵巢（雌性）或附睾和睾丸（雄性）（性腺脂肪），内脏器官周围（内脏脂肪）、骨中央腔（骨髓脂肪），主要作用是储存能量；BAT主要分布于背部、锁骨上方（肩胛骨脂肪），椎骨周围，其主要作用为产热。
 

脂肪组织分布（PMID: 29320705）

 

参考文献
[1]Circ Res. 2021 Apr 2;128(7):951-968.doi: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318093.
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[3]Diabetes. 2020 Jan;69(1):35-47.doi: 10.2337/db19-0502.
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