Neuron｜攻克小胶质细胞操控难题！罗敏敏团队开发跨物种小胶质细胞 AAV 操控平台

大脑里小胶质细胞，它们在健康时维持脑内稳态，疾病时又参与神经炎症，和阿尔茨海默病等多种脑病密切相关。但正因为它们高度活跃又“性格独特”，科学家一直很难对它们做精准的基因操控：要么转导效率低，要么错误表达在别的细胞上。那有没有一套工具，能在小鼠、大鼠、猴子甚至人类脑组织里都特异又高效地锁定小胶质细胞？

（图源Science Photo Library）

2026年10月13日，北京脑科学与类脑研究所罗敏敏教授团队在《Neuron》上发表研究“A cross-species AAV platform for precise microglial interrogation”，开发了一套跨物种、不依赖Cre重组酶的小胶质细胞AAV病毒平台。

该平台整合了446bp小胶质细胞特异调控元件MSRE、高产AAV2/9.m衣壳、miRNA去靶向及小胶质细胞偏好密码子优化，可在小鼠多脑区及阿尔茨海默病模型中实现>90%特异、持续稳定的转导；在多柔比星辅助下，还可高效转导大鼠、猕猴及人离体皮层脑片的小胶质细胞，支持钙成像、化学遗传与CRISPR基因编辑。

核心亮点速览

• 整合多组学筛选，获得446bp的小胶质细胞特异调控元件MSRE
  

• 优化衣壳与密码子，实现多脑区持久转导（>90%特异、>95%效率）
  

• 在阿尔茨海默病模型中，无需转基因杂交即可标记斑块周围小胶质细胞

• 多柔比星辅助实现大鼠、猕猴及人脑组织的跨物种转导

如何找到小胶质细胞特异的开关？

研究整合小鼠脑单细胞染色质开放性（scATAC‑seq）与单细胞转录组（scRNA‑seq），筛选出 142 个小胶质细胞候选调控元件，取前 25 个进行体内验证，初步筛出 cMRE7、8、17。

经最小启动子替换与系统性截短分析，将源自 C1qb 基因的 cMRE8 优化为 397bp 的 MRE8.2，与 49bpβ‑珠蛋白最小启动子组合成 446bp 的 MSRE。体内注射显示，MSRE 在小鼠眶额皮层与背侧纹状体驱动的外源表达中，99.1% 的阳性细胞为小胶质细胞（Iba1 共标），注射核心处转导效率超过 80%，特异性与效率均大幅优于既往启动子。

如何让病毒更高效、更持久地工作？

新工程化 AAV2/9.m 衣壳使病毒产量较前代提升约 7 倍；将 MSRE 与 miR‑9 靶序列（去神经元表达）结合，可在小鼠眶额皮层、纹状体、海马、丘脑、中脑实现 > 90% 转导效率与 > 95% 特异性，稳定维持至少 2 个月；scRNA‑seq 与形态学证实转导不引起明显的小胶质细胞激活改变。

在 APP/PS1 阿尔茨海默病模型中，无需转基因杂交即可标记围绕 Aβ 斑块的小胶质细胞。研究进一步解析小胶质细胞的密码子偏好，据此优化后，钙指示剂 jGCaMP8s、化学遗传受体 hM3Dq 及 CRISPR‑Cas9（SaCas9）等此前难以在胶质细胞表达的功能载荷得以可靠表达，支持活体钙成像、化学遗传操控与 P2ry12 基因编辑。

这套平台能否推广到其他物种？

小鼠中小胶质细胞可被自主高效转导，但在大鼠、猕猴及人脑组织中效率偏低。

联合 FDA 批准药物多柔比星（DOXO）辅助注射后，大鼠皮层、纹状体、海马转导效率最高约 80%、特异性 > 90%；猕猴皮层、白质与纹状体特异性 > 93%，注射核心处效率约 36%；人神经外科切除的新鲜皮层离体脑片，在 DOXO 辅助下约 60% 的小胶质细胞被转导，细胞特异性达 91%，证实该平台在啮齿类、非人灵长类及人类组织上具备广泛适用性。

因此，多柔比星辅助下，平台可高效转导大鼠、猕猴及人离体脑片的小胶质细胞，特异性>90%。

总结全文

该研究开发了一套跨物种、不依赖 Cre 重组酶的小胶质细胞 AAV 平台，整合紧凑的 MSRE 调控元件、高产的 AAV2/9.m 衣壳、miRNA 去靶向和小胶质细胞偏好密码子优化，使小鼠多脑区及阿尔茨海默病模型中小胶质细胞获得 > 90% 特异、稳定的遗传标记，并支持钙成像、化学遗传与 CRISPR 编辑；通过多柔比星辅助，该平台进一步扩展至大鼠、猕猴及人离体皮层脑片，为小胶质细胞功能研究与胶质细胞靶向治疗开发提供通用工具。

小编寄语：

该研究为小胶质细胞研究提供了一个强大的工具。过去，很多在神经元中好用的工具，在胶质细胞中却表达不出来，原因往往不是启动子不够强，而是胶质细胞的密码子使用偏好不同。这项研究解析并优化了这些偏好，让给小胶质细胞装工具变得可靠。看到科学家一点点攻克技术难题，也让我们对理解脑病、开发胶质细胞相关治疗更有信心。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.09.017