腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）由于其免疫原性低、在体表达时间久、具有多种血清型，针对不同的组织具有不同的亲和力、以及病毒包装高滴度等优势被广泛用于动物体内实验。
虽然AAV具有多种血清型，且不同的血清型对于不同的组织具有相对特异的组织嗜性，但是仍然难免感染其他非靶向组织，为此近年来已研发出多种组织及细胞特异性启动子来提高AAV病毒的特异性。组织特异性启动子又称为器官特异性启动子，是指在该启动子调控下，外源基因的表达一般只发生在某些特定的器官或组织部位。
接下来我们以心脏、肝脏、肺脏为例，解析一下特异性启动子介导的AAV病毒在组织内的特异性表达。
一、心脏特异性启动子cTNT介导的心脏特异性表达
参考文献：Robust Cardiomyocyte-Specific Gene Expression Following Systemic Injection of AAV: In Vivo Gene Delivery Follows a Poisson Distribution
实验方法及结果：使用AAV包装体系，分别构建AAV-CMV-Luc、AAV-cTNT-Luc及AAV-cTNT-eGFP病毒，经颈静脉注射感染小鼠，4周后使用小动物活体成像及荧光素酶实验检测各组织luc的表达情况（H,肝脏;L,胸腺;T,肾脏;K,脾;年代,肋间肌;我大脑;B,腓肠肌）。
结果分析：小动物活体成像显示，相对于CMV启动子的广泛表达，cTNT启动子可引导AAV病毒的心肌细胞特异性基因表达。且荧光素酶在心脏的表达水平比肝脏（第二高表达组织，之后分别是肋间肌和腓肠肌)高出640倍，进一步证实了cTNT启动子在心脏组织表达的高特异性。
除此之外，来自汉恒实验室自验证的AAV-cTNT-luc也进一步证实了这一特异性感染效果：通过尾静脉注射感染小鼠心脏，3周后小动物活体成像检测luc的表达，结果表明AAV-cTNT-Luc可高效且特异的感染小鼠心脏。
病毒：AAV-cTNT-Luc；感染方式：尾静脉注射；注射量：1*10^11vg；
二、肝脏特异性启动子TBG介导的肝脏特异性表达
参考文献：Inverse zonation of hepatocyte transduction with AAV vectors between mice and non-human primates
实验方法及结果：作者构建了AAV-TBG-GFP病毒，并分别通过尾静脉感染小鼠、头静脉感染成年狗及隐静脉注射感染幼年恒河猴及成年猕猴，感染成功后对肝组织切片进行免疫荧光染色，使用GFP抗体标记病毒感染部位、谷氨酰胺合成酶(GS)标记中央静脉。
结果分析：免疫荧光显示，AAV-TBG-GFP可感染多种哺乳动物肝脏，并在肝脏中高效表达
汉恒实验室自验证实验，小鼠尾静脉注射AAV-TBG-luc病毒，3周后小动物活体成像检测病毒的表达范围及感染效果。实验结果显示：AAV-TBG-luc可特异性感染小鼠肝脏并达高效表达，同时其余非特异性靶点脏器的表达量极低，证实了TBG启动子在肝脏特异性表达上的作用。AAV-TBG-GFP感染小鼠肝脏，组织切片观察也进一步显示了TBG启动子在肝脏表达的高效性。
病毒：AAV-TBG-luc/ GFP；感染方式：尾静脉注射；注射量：1*10^11vg；
三、肺脏特异性启动子SP-C介导的肺脏特异性表达
参考文献：The SP-C promoter facilitates alveolar type II epithelial cell-specific plasmid nuclear import and gene expression
实验方法及结果：作者通过构建SP-C启动子质粒，并转染相同的质粒数量到不同细胞中，8h后用原位杂交检测DNA的位置。（A549：人腺癌肺泡上皮细胞；MLE-12：小鼠肺泡上皮细胞；RAT ATII：大鼠2型肺泡上皮细胞；BEAS-2B：人正常肺上皮细胞；TC7：人结肠癌细胞；HELA：人宫颈癌细胞；HPASMC：肺动脉平滑肌细胞；NIH 3T3： 小鼠胚胎成纤维细胞。pCRII-DDTS质粒作为核输入阴性对照）
结果分析：实验结果显示SP-C启动子质粒仅定位于肺泡II型上皮细胞系的细胞核，而不定位于其他类型的细胞，表明肺泡II型上皮细胞可将SP-C启动子质粒导入核内，从而介导SP-C启动子在肺泡II型上皮细胞中的特异性表达。
来自汉恒实验室的自验证实验：使用AAV-SP-C-GFP病毒，通过气管注射感染大鼠肺组织，组织切片检测大鼠肺组织感染及GFP表达情况，结果表明AAV-SP-C-GFP病毒可高效感染大鼠肺组织。
病毒：AAV-SP-C-GFP；感染方式：气管切开注射；注射量：1*10^11vg
综上，我们在做动物在体实验感染目的组织的时候，可以通过选择合适的AAV血清型及特异性启动子来增加目标组织的感染特异性，从而在目标组织内高效特异的表达目的基因。
腺相关病毒的低免疫原性配合组织特异性启动子实现基因的定向递送，极大提高了其对特定组织的感染效率，也大大增强了实验的成功率。
汉恒目前针对神经、肌肉、肝脏等组织，研发几十余种特异性启动子及特异性血清型，充分满足大家的实验需求~
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