Adeno-Associated Virus Packaging

AAV病毒包装

三质粒系统包装重组 AAV,多血清型与组织特异性启动子可选,实现体内长期稳定表达

腺相关病毒
组织特异性启动子
体内表达
多血清型可选

腺相关病毒(AAV)属于微小病毒科,基因组为约 4.8 kb 的单链 DNA。野生型 AAV 通常需要腺病毒或疱疹病毒提供辅助功能,才能在其体内复制扩增。

研究中采用的重组腺相关病毒(rAAV)是在非致病的野生型 AAV 基础上改造而成。AAV 具有多种血清型,不同血清型对组织或器官的靶向亲和性不同。在人类和小鼠中,AAV 感染可介导外源基因发生低频率(不高于 2%)的定向整合,插入位置一般在 19 号染色体短臂(人类基因组中的 AAVS1 与小鼠中的 ROSA26 位点);在不发生整合的情况下,病毒基因组以游离伴随体形式存在于被感染细胞内。

核心应用场景:腺相关病毒已广泛应用于神经、心血管、肝脏、肌肉、肺部等组织研究领域,给药方式通常为定位注射或整体注射。

丰晖生物提供一站式 AAV 病毒包装服务,支持多种血清型与组织特异性启动子的选择,全程标准化操作,原始数据与完整报告同步交付,确保数据真实可靠。

核心应用场景:

  • 神经研究 — 定位注射实现脑区特异表达
  • 肝脏代谢研究 — 尾静脉注射靶向肝组织
  • 心血管与肌肉研究 — 心肌、骨骼肌特异启动子表达
  • 肺部与眼底研究 — 局部给药实现器官特异表达

提示:体内实验效果与血清型、启动子、给药方式与剂量密切相关。建议包装前明确靶组织并参考同类文献;我们可协助制定血清型与启动子选择方案,必要时先安排预实验。

AAV 包装采用三质粒系统,即转移质粒、血清型质粒与辅助质粒,三者分工明确、共同完成病毒颗粒的组装与包装。

转移质粒:包含目的基因序列以及 AAV 的反向末端重复序列(ITR),ITR 是病毒基因组复制与包装的必需元件。

血清型质粒:包含 AAV 的主要结构蛋白基因 Rep 与 Cap。其中 Rep 蛋白是复制蛋白,负责 AAV 基因组的复制和包装;Cap 蛋白是衣壳蛋白,用于病毒颗粒的组装,也是决定血清型的关键。

辅助质粒:包含腺病毒的某些关键基因,如 E1A、E1B、E2A、E4 与 VA 基因等,这些基因提供额外的辅助因子,帮助 AAV 复制与包装。

图1 AAV 三质粒包装与感染表达原理示意图

包装、感染与表达过程

包装:三质粒转入 AAV-293 细胞后,转移质粒上的目的序列在 Rep 蛋白帮助下复制出单链 DNA 基因组,血清型质粒表达 VP 蛋白,辅助质粒表达辅助因子;衣壳蛋白自发组装成空壳,并将单链 DNA 基因组包裹进去,形成完整的 AAV 病毒颗粒。

感染:AAV 衣壳蛋白识别并结合细胞表面特定的糖基化受体(不同血清型识别不同受体,这是其组织靶向性的基础),随后细胞通过受体介导的内吞作用将病毒吞入。进入细胞后,AAV 被包裹在内涵体中运输,内涵体的酸化环境会引发衣壳构象变化。

表达:病毒通过核孔复合体进入细胞核,在核内完成脱壳并释放单链 DNA 基因组。单链 DNA 须先合成互补链形成双链 DNA,之后双链 DNA 上的目的基因便可被转录和翻译,实现 shRNA 转录或蛋白表达。rAAV 基因组通常不整合到宿主染色体中,而是以游离的伴随体形式长期稳定存在。

🎯

多种血清型可选

覆盖神经、肝脏、肌肉等组织偏好血清型,可按靶组织灵活选择

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组织特异性启动子

支持组织特异性启动子选择,实现目的基因在目标组织精准表达

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滴度灵活可选

病毒滴度可选 1×10¹² 或 1×10¹³ v.g./ml,满足不同实验需求

📊

体内长期稳定表达

rAAV 以游离伴随体形式长期存在,免疫原性低,适合长期观察

🧪

规范 SOP 规程

规范病毒操作平台与标准化流程,确保实验数据真实、客观、可靠

1

质粒准备与确认

目的基因、启动子与血清型确认,转移质粒构建并测序验证

2

三质粒共转染

转移、血清型、辅助质粒共转染 AAV-293 细胞

3

病毒收获与纯化

收集细胞与上清,裂解后纯化去除空壳与杂质

4

滴度检测

测定病毒基因组滴度(v.g./ml),出具检测数据

5

分装与交付

小量分装并于 -80 ℃ 保存,交付病毒液与完整报告

下表为本项服务的常规工作环节与说明。样品与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
方案与质粒构建目的基因、启动子与血清型确认,转移质粒构建与测序(含此环节)
三质粒共转染包装转移、血清型、辅助质粒共转染 AAV-293 细胞
病毒收获与纯化收集裂解后纯化病毒,去除空壳与杂质
滴度检测与交付测定基因组滴度并分装 -80 ℃ 保存,交付病毒液与完整报告

上述安排包含质粒构建环节。若目的基因超过 2 kb 或具有特殊结构,我们会另行评估方案与周期。

交付内容说明
过表达 AAV 病毒1 ml 目的病毒 + 1 ml 对照病毒;CDS 区 ≤3000 bp,基因表达量较对照组提升 ≥2 倍(mRNA + 蛋白双水平,统计学显著)
干扰 AAV 病毒(单靶点)1 ml 目的病毒 + 1 ml 对照病毒;序列由客户提供或我方设计,保证病毒滴度,不做干扰效果保证
干扰 AAV 病毒(三合一)精选 3 条 shRNA 混合包装;mRNA + 蛋白双水平统计学显著敲低,未达预期免费重新构建 3 条全新干扰质粒并混合包装
干扰 AAV 病毒(三保一)1 ml 目的病毒×3 + 1 ml 对照病毒;每套含 3 款独立 shRNA-AAV,至少 1 条序列实现 mRNA + 蛋白高效显著敲低,敲低无效则免费增补构建并包装 3 条全新干扰 AAV

以下为不同启动子的 AAV 病毒在体内表达的典型结果示例。

图一 不同启动子的 AAV 病毒在体内的表达情况

结果呈现说明:AAV 体内表达效果受血清型、启动子、给药方式与剂量影响,报告提供病毒滴度检测数据;体内实验建议结合预实验确定最佳剂量与注射方案。

AAV 病毒的保存、滴度与给药方式是体内实验成败的关键,以下要点请重点关注:

保存条件建议时长说明
-80 ℃ 冷冻12 个月以内长期保存首选;超过 12 个月使用前建议重新测定滴度
-20 ℃ 冷冻约 2–3 周短期待存可选,一般不会出现显著活性降低
4 ℃ 冷藏一周左右短期存放可选,避免反复取出
1
优先 -80 ℃ 长期保存 — AAV 病毒在 -80 ℃ 可保存 12 个月;保存 12 个月以上者使用前建议重新测定滴度。
2
短期待存条件 — 也可在 -20 ℃ 冷冻保存约 2–3 周,或于 4 ℃ 存放一周左右,一般不会出现显著的活性降低问题。
3
少量分装,避免反复冻融 — AAV 相较其他多种病毒更稳定,但仍建议小量分装多管后于 -80 ℃ 保存,尽量避免反复冻融。
4
滴度决定体内效果 — 病毒滴度决定传递到组织的病毒颗粒数与最大注射体积,可查阅目的组织文献并结合预实验确定体内最佳剂量;动物年龄、观察时间与注射方式都会影响效果。
5
感染效率不佳先排查操作 — 很多情况下并非病毒本身问题,而是实验操作、注射位点或注射方法所致;建议参考文献的用量、方法、位点与取样周期,多摸索优化实验条件。
6
体内环境复杂 — 生物体内受多种调控因素影响,可能导致外源基因表达水平不够高甚至基本不表达,必要时通过预实验评估。
7
默认标签与费用说明 — AAV 默认携带绿色荧光、无抗性;可选择组织特异性启动子,现货基因免费用、非现货基因费用另计。

毒种与运输:AAV 属低致病性病毒,操作仍需在规范环境内进行并做好防护;病毒液运输请使用干冰,收货后尽快分装冻存。

图1 丰晖生物常用血清型推荐表

QAAV、慢病毒和腺病毒怎么选?

若需体内长期表达且要求低免疫原性,优先选择 AAV;若需体外构建长期稳定表达的细胞株,慢病毒更合适;若仅需短期高强度瞬时表达,可选腺病毒。可根据靶组织与研究目的协助选择载体。

QAAV 病毒滴度是多少?可选吗?

病毒滴度可选 1×10¹² v.g./ml 或 1×10¹³ v.g./ml,交付时提供滴度检测数据。体内实验所需剂量与注射体积相关,建议结合文献与预实验确定。

Q如何选择血清型?

不同血清型对组织的靶向亲和性不同,例如 AAV9 对神经系统、AAV8 对肝脏有较好的亲和性。可参考常用血清型推荐表,并结合靶组织与给药途径选择,我们可协助制定方案。

QAAV 会整合到宿主基因组吗?

rAAV 基因组通常不整合到宿主染色体,而是以游离伴随体形式长期稳定存在;在人类和小鼠中仅有低频率(不高于 2%)的定向整合,因此安全性较好。

QAAV 默认带荧光和抗性吗?

AAV 病毒默认携带绿色荧光、无抗性。如需其他荧光标签或组织特异性启动子,可在委托时说明,组织特异性启动子的选择费用另计。

Q三合一与三保一干扰 AAV 有什么区别?

三合一是将精选的 3 条 shRNA 混合包装,未达预期免费重新构建 3 条全新干扰质粒并混合包装;三保一每套含 3 款独立 shRNA-AAV,至少 1 条可实现显著敲低,敲低无效则免费增补构建并包装 3 条全新干扰 AAV。

QAAV 病毒包装需要多久?

具体时间取决于目的基因大小、血清型与排期,样品与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

需要 AAV 病毒包装服务?

告知靶组织、目的基因与启动子需求,技术团队协助选择血清型与滴度方案,交付 AAV 病毒液与滴度检测报告

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