肝细胞特异性启动子有哪些？TBG和Alb在AAV肝脏递送中的应用

在肝脏相关研究中研究人员经常需要实现目的基因在肝细胞中的特异性表达。虽然AAV8等血清型本身具有较强的肝脏嗜性但肝脏并非只包含肝细胞还存在肝星状细胞、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞等多种细胞类型。因此在设计AAV载体时除了选择合适的血清型外启动子的选择同样重要。那么肝细胞特异性表达常用哪些启动子根据目前肝脏研究中的应用情况TBG和Alb是最常见的两类肝细胞特异性启动子。为什么需要肝细胞特异性启动子肝细胞Hepatocyte是肝脏中最主要的实质细胞约占肝脏总体积的70%-80%承担着糖脂代谢、蛋白质合成、胆汁分泌以及解毒等重要功能。许多肝脏疾病研究的核心靶点都位于肝细胞中例如MASLD代谢功能障碍相关脂肪性肝病肝细胞癌HCC糖代谢异常氨基酸代谢异常因此研究人员通常希望将目的基因表达限制在肝细胞内从而提高实验特异性并减少其他细胞类型带来的干扰。TBG启动子肝脏研究中最常见的选择甲状腺素结合球蛋白Thyroxine-Binding GlobulinTBG主要由肝脏合成因此TBG启动子被广泛用于驱动基因在肝细胞中特异性表达。在目前公开发表的肝脏研究中AAV8-TBG是最常见的组合之一。MASLD研究中的应用武汉大学研究团队在探索产前泼尼松暴露导致子代MASLD易感性的机制时采用AAV8结合TBG启动子在小鼠肝脏中特异性过表达Serpina3c。研究结果表明肝脏特异性表达Serpina3c后可显著改善肝脏病理改变并降低MASLD发生风险。HCC研究中的应用广东省人民医院团队研究发现AKR1D1缺失会通过影响胆汁酸代谢和肠道菌群稳态促进肝细胞癌发展。研究过程中研究人员采用AAV8-TBG系统在肝细胞中特异性敲低AKR1D1表达。实验结果显示抑制肝细胞AKR1D1表达后小鼠肝癌进一步进展。糖代谢研究中的应用上海交通大学医学院附属瑞金医院团队研究氨基酸代谢与2型糖尿病之间关系时利用AAV8-TBG-Cre实现肝脏特异性Crebbp/Ep300双重敲低。结果发现缺失CBP/p300后小鼠氨基酸驱动的糖异生能力明显下降。这一研究进一步说明TBG启动子能够有效用于肝细胞特异性基因调控研究。Alb启动子另一种常用的肝细胞特异性启动子白蛋白AlbuminAlb是肝脏合成的重要蛋白质之一在成年动物肝细胞中具有较高且相对特异的表达水平。因此Alb启动子也被广泛用于肝细胞靶向表达研究。与TBG类似Alb启动子同样能够驱动基因在肝细胞中特异性表达。AAV8-Alb-Cre感染验证实验利用mT/mG双荧光报告小鼠进行验证时研究人员将AAV8-Alb-Cre经尾静脉注射进入小鼠体内。结果显示肝脏组织出现明显绿色荧光信号而心脏组织仍保持红色荧光。这一结果说明AAV8结合Alb启动子能够实现较好的肝细胞特异性表达。TBG和Alb启动子如何选择从目前肝脏研究中的应用案例来看TBG和Alb均可用于肝细胞特异性表达。其中TBG启动子常见应用MASLD研究HCC研究糖代谢研究肝脏基因功能研究代表组合AAV8-TBGAlb启动子常见应用Cre递送谱系追踪肝细胞特异性标记肝脏感染验证实验代表组合AAV8-Alb-CreFAQ肝细胞特异性表达最常用的启动子是什么目前肝脏研究中最常使用的是TBG和Alb启动子。TBG启动子主要用于哪些研究MASLD、HCC、糖代谢异常以及肝脏基因功能研究等领域均广泛采用AAV8-TBG系统。Alb启动子可以实现肝细胞特异性表达吗可以。AAV8-Alb-Cre在mT/mG报告鼠中的实验结果显示其能够有效驱动肝细胞特异性表达。肝细胞研究为什么经常与AAV8联合使用AAV8具有较高的肝脏转导效率因此经常与TBG或Alb启动子联合使用实现肝细胞特异性基因表达。总结在肝脏AAV研究中TBG和Alb是目前最常见的两类肝细胞特异性启动子。其中TBG启动子广泛应用于MASLD、HCC和代谢性疾病研究而Alb启动子则常用于Cre递送和肝细胞特异性标记实验。结合AAV8这一高效肝脏递送载体两类启动子均能够实现稳定的肝细胞特异性表达为肝脏疾病机制研究和基因功能验证提供重要工具。