腺相关病毒（AAV）是一种常用的体内工具病毒，具有以下多种功能：

1. 基因递送与表达

• 高效递送外源基因：AAV能够将外源基因有效递送至宿主细胞中，其基因组两端的反向末端重复序列（ITR）可介导外源基因的复制和包装，使目标基因在细胞内稳定表达。
• 实现基因过表达：将目的基因的CDS区构建到AAV载体中，注射到动物体内，可使目的基因在特定组织或细胞中过表达，从而研究基因功能或用于疾病治疗。
• 基因干扰与敲低：可将针对目的基因设计的shRNA构建到AAV载体中，注射到动物体内，通过RNA干扰机制实现目的基因的干扰表达，降低其蛋白水平，用于研究基因功能或治疗某些因基因过表达导致的疾病。
• 基因敲除：将针对目的基因设计的序列分别构建到AAV载体中，注射到动物体内，利用基因编辑技术实现目的基因的敲除，可用于研究基因的必要性或开发基因治疗策略。
• 内源过表达：将针对目的基因设计的元件分别构建到AAV载体中，实现内源基因的过表达，这种方式可在不改变基因组序列的情况下，调控内源基因的表达水平，为基因功能研究提供更精准的工具。

2. 组织特异性靶向

• 多种血清型选择：AAV有多种血清型，如AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9等，不同血清型对不同组织具有特异性靶向能力。例如，AAV9能高效穿过血脑屏障，感染神经元和胶质细胞；AAV8对肝脏细胞具有较高的感染效率，可用于肝脏相关疾病的研究和治疗。
• 结合特异性受体：AAV通过与细胞表面的特异性受体结合进入细胞，如AAV2的受体包括硫酸乙酰肝素蛋白多糖（HSPG）、AVβ5整合素和成纤维细胞生长因子受体1（FGFR-1）等，这种受体介导的感染方式使其能够特异性地靶向表达相应受体的细胞类型。
• 组织特异性启动子的应用：在AAV载体中使用组织特异性启动子，可使外源基因仅在特定组织或细胞中表达，进一步提高基因表达的特异性，减少对非靶组织的影响，增强基因治疗的安全性和有效性。

3. 神经科学研究工具

• 神经元和胶质细胞感染：AAV对中枢神经系统具有较高的感染效率，能够介导长久稳定的基因表达，且产生的细胞毒性极小，是神经环路研究中使用最广泛的表达工具之一，可用于研究神经元的发育、功能以及神经环路的连接和活动。
• 穿透血脑屏障：AAV具有较小的体积和高滴度，能够穿透血脑屏障，将外源基因有效地递送至大脑和脊髓等中枢神经系统组织，为神经系统疾病的基因治疗提供了可能。
• 神经示踪与标记：通过将荧光蛋白等标记基因构建到AAV载体中，可实现对神经元的稀疏标记或顺/逆行示踪，帮助研究神经元的形态、分布以及神经环路的投射模式，为神经科学的基础研究提供了重要的技术支持。