心血管基因递送指南：AAV血清型+启动子+注射方式+案例解析全攻略
心血管系统 （Cardiovascular system）也称循环系统（Circulatory system），由心脏和血管组成。该系统通过血液为全身输送氧气和营养物质，并清除代谢废物。 心脏 （Heart）是其中最主要的器官，主要功能是推动血液流动，向器官、组织提供充足的血流量；此外心脏还具有内分泌功能，其分泌的肽类激素可起到调节血压、尿量及人体内水平衡的作用。 血管 （Blood vessels）则是负责将血液输送到身体的各个组织器官。心血管疾病是全球首要死因，心血管系统的许多问题都与血管血流减慢或阻塞有关，常见的心血管疾病包括冠状动脉心脏病、先天性心脏病等。
重组腺相关病毒载体 （recombinant Adeno-associated virus, rAAV ）是表达基因序列的理想载体，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。AAV介导的精准基因递送为心血管疾病的机制研究以及治疗探索提供了新的契机。
1 AAV血清型的选择
AAV血清型种类多样，由于AAV衣壳蛋白结构不同，使其具有不同的组织亲嗜性。AAV1、AAV6、AAV8、AAV9等血清型被报道可以高效转导动物心脏，其中 AAV9 血清型被认为在小鼠心脏基因递送具有更强的优势。除此以外， AAV9 也常被用于靶向血管。
不同血清型对心脏转导效率比较
（K-M R Prasad, et al., Gene Ther, 2011）
心脏主体由 心肌细胞 （Cardiomyocytes, CM）组成，理想的心脏基因疗法载体需要高效转导心肌细胞，心肌也是横纹肌的一种。 MyoAAV1A 血清型可以通过系统注射途径实现高效、特异转导横纹肌。
尾静脉注射MyoAAV1A高效靶向骨骼肌和心肌
（Mohammadsharif Tabebordbar et al., Cell, 2021）
血管内皮细胞 （Vascular endothelial cells, VECs）遍布整个心血管系统，从心脏到最小的毛细血管均存在，在心血管系统的发育和维持中发挥着关键作用。为了探究其中相关基因对心血管疾病的影响，研究人员开发了新型血清型 AAV-Vec 用以高效感染内皮细胞。
AAV-Vec高效转导血管内皮细胞
（L. Zhang, et al., Human Gene Therapy, 2019）
2 启动子的选择
心血管系统由多种不同类型的细胞构成，它们协同工作以实现复杂的生理活动。前文中提到的 心肌细胞 是心脏中最主要的细胞类型，通过收缩产生泵血的力量。 心脏成纤维细胞 （Cardiac fibroblasts, CF）负责产生细胞外基质、组织修复与重塑以及细胞间信号传导。当CF受到特定刺激（如损伤或炎症），就会分化为更活跃的 心脏 肌 成纤维细胞 （Cardiac myofibroblasts, CMF），与心力衰竭、心肌梗死等心脏疾病关系密切。此外， 血管内皮细胞 和 血管平滑肌细胞 （Vascular smooth muscle cells, VSMCs）也是心血管研究领域关注的重点。对于上述不同的细胞类型，和元生物均能提供对应的特异性启动子以实现精准靶向。
心血管相关细胞特异性启动子
心脏研究利器—— AAV-Heart系统
高效血清型+特异启动子的超强组合
AAV-Heart系统是和元王牌产品，高效特异靶向心肌细胞 。实验结果显示，尾静脉注射AAV-Heart系统转导心脏比传统的AAV9-cTnT更高效，并且几乎不会泄漏到肝脏或骨骼肌中。目前已有多篇高分文献验证其效果，助力心血管基础研究。
AAV-Heart系统感染效果（和元内部测试结果）
3 注射方式及注射剂量
靶向心脏的基因递送方式包括心肌定点注射、静脉注射、冠状动脉注射、皮下注射等，目前针对小鼠心脏基因递送常用的注射方式主要为 尾静脉注射 和 心肌定点注射 。靶向血管通常选择静脉注射。
靶向心脏的注射方式比较
注：表中AAV用量为成年小鼠注射剂量。
4 客户应用案例
慢性心理压力与心肌疾病密切相关，但其病理过程及相关机制尚不明确。2025年7月，Advanced Science刊登的一篇文章揭示了皮质酮（CORT）-糖皮质激素受体（GR）-LAMA5轴可能代表慢性心理应激诱导心肌细胞肥大的潜在机制和治疗靶点。 研究人员给大鼠尾静脉注射和元提供的AAV-Heart载体，实现大鼠心脏中 Lama5 基因表达的靶向性敲低 ，结果显示抑制LAMA5可挽救体内心肌细胞肥大。
LAMA5KD可逆转CMS诱导的心肌细胞增大
（Chuanjing Zhang, et al., Advanced Science, 2025）
高盐饮食（HSD）会诱发心肌纤维化等心脏损伤，且该过程与血压无关。南京医科大学第一附属医院团队研究发现沉默Fn1可通过下调心脏成纤维细胞的铁死亡来对抗NaCl诱导的心脏纤维化。实验过程中，研究人员 利用携带TCF21启动子的AAV载体，特异性地抑制心脏成纤维细胞中FN-1的表达 ，实验结果显示HSD诱导的心脏纤维化和铁死亡得到改善。 实验中用到的AAV载体由和元提供 。
心脏成纤维细胞特异性敲除FN-1可改善HSD诱导的心脏纤维化
（Yawei Dai, et al., British Journal of Pharmacology, 2025）
心脏重塑异常是导致心力衰竭的主要原因之一，TRIM35已被证实是调控细胞生长、免疫反应和代谢的关键调节因子，然而其在成纤维细胞心脏重塑中的作用仍不明确。上海市第六人民医院的研究团队揭示了成纤维细胞TRIM35在心脏重塑中的新作用，并阐明了SLC7A5介导的氨基酸转运和mTORC1激活的机制。研究过程 中 使用了和元构建的AAV9血清型配合Postn启动子，抑制心脏肌成纤维细胞中Slc7a5的表达 ，减轻了TAC手术引起的心脏功能恶化。
抑制肌成纤维细胞中SLC7A5的表达可减轻心脏纤维化
（Boshen Yang, et al., Cell Communication and Signaling, 2024）
血管生成功能障碍是晚期心力衰竭的主要问题。福建省立医院科研团队发现，雄性小鼠心肌梗死后，CCL28通过CCR10+内皮细胞促进血管生成和心脏修复。研究人员 利用AAV9血清型配合Tie1启动子，在小鼠的心脏和腓肠肌内皮细胞中特异性干扰CCR10 ，结果显示CCL28对血管生成和纤维化的影响被被阻断，说明CCL28的促血管生成作用依赖于CCR10+内皮细胞。 实验用到的AAV载体由和元提供 。
CCL28的促血管生成作用依赖于CCR10+内皮细胞
（Kun Yang, et al., Nature Communications, 2025）
腹主动脉瘤（AAA）是一种高死亡率的疾病，目前尚无有效的药物治疗方法。北部战区总医院的科研团队揭示了一个新的miRNA-miR3154靶向血管平滑肌细胞的TNS1介导的TNS1-TLN1相互作用促进AAA发生的新机制。研究人员 通过和元构建的AAV9血清型配合SM22α启动子 ，敲低VSMCs中Tns1的表达 ，结果显示Tns1敲降使得小鼠AAA的发生率大幅增加、主动脉最大直径增大等，表明VSMCs特异性TNS1表达降低可能通过VSMCs表型调控加剧AAA的发生。
ApoE-/-小鼠中平滑肌特异性Tns1缺失增加了Ang II诱导的AAA的形成
（Qingbin Hou, et al., Circulation Research, 2025）
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参考文献
[1] Prasad KM, Xu Y, Yang Z, Acton ST, French BA. Robust cardiomyocyte-specific gene expression following systemic injection of AAV: in vivo gene delivery follows a Poisson distribution. Gene Ther. 2011;18(1):43-52.
[2] Tabebordbar M, Lagerborg KA, Stanton A, et al. Directed evolution of a family of AAV capsid variants enabling potent muscle-directed gene delivery across species. Cell. 2021;184(19):4919-4938.e22.
[3] Zhang L, Rossi A, Lange L, et al. Capsid Engineering Overcomes Barriers Toward Adeno-Associated Virus Vector-Mediated Transduction of Endothelial Cells. Hum Gene Ther. 2019;30(10):1284-1296.
[4] Zhang C, Song Y, Jin X, et al. Chronic Psychological Stress Induces Cardiomyocyte Hypertrophy Through Corticosterone-Glucocorticoid Receptor-LAMA5 Axis. Adv Sci (Weinh). 2025;12(36):e14659.
[5] Dai Y, Li Y, Yang X, et al. Silencing the fibronectin gene (FN1) improves NaCl-induced cardiac fibrosis via ferritinophagy-mediated ferroptosis in a nuclear receptor coactivator 4 (NCOA4)-dependent manner. Br J Pharmacol. 2026;183(3):581-597.
[6] Yang B, Wang Z, Niu K, et al. TRIM35 triggers cardiac remodeling by regulating SLC7A5-mediated amino acid transport and mTORC1 activation in fibroblasts. Cell Commun Signal. 2024;22(1):444.
[7] Yang K, Chen H, Lyu Y, et al. CCL28 contributes to angiogenesis and cardiac repair through CCR10+ endothelial cells after myocardial infarction in male mice. Nat Commun. 2025;16(1):9262.
[8] Hou Q, Liu Y, Hou J, et al. miR-3154: Novel Pathogenic and Therapeutic Target in Abdominal Aortic Aneurysm. Circ Res. 2025;137(5):587-604.
