在前两期中，我们介绍了视网膜和肌肉组织的靶向调控策略，在本期中，我们为您带来了a**在胰腺组织研究中的靶向策略。 胰腺
胰腺是兼具内分泌和外分泌功能的腺体，其生理作用和病理变化与生命息息相关。 胰实质由两部分组成：外分泌和内分泌部分。 外分泌区的腺泡细胞分泌胰液，含有多种消化酶，这些酶通过各级导管排入十二指肠，在食物消化中起着重要作用。 内分泌科是散布在外分泌科之间的大量细胞，称为胰岛，多种细胞分泌不同的激素，如细胞分泌胰岛素，细胞分泌胰高血糖素，δ细胞分泌生长抑素，进入血液或淋巴，参与生理调节。
胰腺的体内基因递送，特别强调基因转移到特定细胞，以研究和剖析关键基因在胰腺疾病发展中的生理和病理作用。 腺相关病毒（A**）作为基因递送的重要载体之一，具有较高的安全性和物种相容性。 针对不同的组织和不同的细胞选择合适的血清型、特异性启动子和注射方法，可以有效提高外源基因的组织特异性表达效率。
1. 血清型的选择
重组 A** 通过改变包装质粒中的 CAP 基因来改变血清型，使其具有不同的组织嗜性或易感细胞类型。 既往研究表明，A**6、A**8、A**9和A**-PAN对胰腺具有良好的感染能力，其中A**8型应用最广泛，A**6对胰管具有良好的感染效率[2]。
Jimenez V等人通过导管注射将不同血清型A**注射到胰腺中，并在一个月后取样进行免疫荧光检测，在所有血清型和剂量下，腺泡细胞被有效和广泛地转导（图1-A），导管细胞可以被A**6有效感染（图1-B），而A**8和A**9胰腺在整体感染中更有效[1]。 在另一项研究中，Quirin Ka 等人使用 SCA** 进行导管逆行注射以感染胰腺，如图 2 所示，A**6 更好地感染腺泡细胞（图 2-C）、导管（图 2-D）和胰岛（图 2-E）[2]。
图1通过导管注射不同血清型的A**-CAG-GFP，以感染胰腺腺泡细胞。
图2通过导管注射注射不同血清型的SCA**-EF1A-EGFP以感染胰腺。
2. 组织（细胞）特异性启动子
胰腺中的细胞组成很复杂，不同启动子的应用可以帮助研究人员在不同细胞中实现目的基因表达的选择性。 例如，导管细胞可以选择SOX9启动子，胰腺细胞可以选择胰岛素2（INS2）启动子，胰岛细胞可以选择GCG作为特异性启动子，PDX1启动子常用于转基因小鼠，以实现胰腺中的基因特异性表达。
1. 胰岛细胞启动子-pxd1
PDX1 是最早在发育中的胰腺中表达的基因之一，该基因在个体发育细胞中的表达逐渐升高，在腺泡细胞和其他内分泌细胞中的表达水平较低。 该启动子常见于胰腺靶向转基因小鼠中，其他cre遗传特异性和高度靶向的小鼠品系是通过利用来自PDX1启动子上游调控区的不同增强子片段而衍生的[3]。 如图3所示，Kang R等人将PDX1-Cre小鼠与floxed HMGB1小鼠杂交，产生纯合胰腺细胞HMGB1敲除小鼠，基因分型分析证实了小鼠基因型以及HMGB1基因在胰腺细胞中的表达[4]。
图3使用 PDX1 启动子特异性敲除胰腺组织中的 HKGB1
2. 胰岛细胞启动子-INS2
胰岛素基因编码胰岛素，在啮齿动物中有两个拷贝，即INS1和INS2，目前认为INS1是从INS2部分逆转录而来的，但两者具有相同的调控区，INS2和INS1启动子广泛用于基因工具小鼠和A**的组织特异性基因表达，大鼠INS2启动子也称为RIP。 在“NR3C1糖皮质激素受体激活促进胰腺细胞自噬超载响应葡萄糖脂毒性”中，Wu T等人构建了一种A**8载体，该载体通过INS2启动子特异性启动靶基因的转录，并通过腹膜内注射将其递送至胰岛。目的基因表现出有效的胰岛细胞特异性表达[5]。
图4A**-INS2-NR3C1 特异性染色胰腺细胞。
3. 胰岛细胞启动子-GCG
GCG基因编码一种前肽蛋白，可以裂解成四种不同的成熟肽，其中一种是胰高血糖素，胰高血糖素由胰岛细胞分泌，抑制胰岛素分泌，促进肝糖原分解，从而升高血糖。 使用导管注射将带有GCG启动子的A**8转导到胰腺10天后，超过96%的胰高血糖素阳性细胞具有GFP表达[6]。
图5A**8-GCG-PDX1-MAFA-GFP 感染胰岛细胞。
表1列出了汉恒生物提供的胰腺特异性表达调控启动子，并有试验包可供试用，欢迎查阅。
表1汉恒生物的胰腺特异性启动子。
3.注射方式
常见的胰腺给药方法有全身注射和胰腺导管内注射，静脉注射、腹腔注射等全身注射侵入性小，操作方便，但胰腺转导效率低，小鼠注射剂量一般在10-11 vg以上; 导管注射有一定的手术门槛，但对感染的疗效比全身给药更有效[2]。
图6a**逆行导管通过胆总管通过囊性导管输注。
表2导管注射参考剂量[7]。
除了本文所用的胰腺组织特异性启动子A**病毒外，汉恒生物还开发了针对神经、肌肉、肾脏、肝脏、视网膜等组织器官的a**特异性启动子和特异性血清型。 使用合适的血清型和特异性启动子，我们可以靶向并有效感染不同的组织和器官，在下一期中，我们将分享肝脏相关的A**特异性基因调控策略，敬请期待。
引用。 1] jimenez v, ayuso e, mallol c, agudo j, casellas a, obach m, muñoz s, sal**ert a, bosch f. in vivo genetic engineering of murine pancreatic beta cells mediated by single-stranded adeno-associated viral vectors of serotypes 6, 8 and 9. diabetologia. 2011 may;54(5):1075-86. doi: 10.1007/s00125-011-2070-3. epub 2011 feb 11. pmid: 21311856.
2] quirin ka, kwon jj, alioufi a, factora t, temm cj, jacobsen m, sandusky ge, shontz k, chicoine lg, clark kr, mendell jt, korc m, kota j. safety and efficacy of a** retrograde pancreatic ductal gene delivery in normal and pancreatic cancer mice. mol ther methods clin dev. 2017 sep 30;8:8-20. doi: 10.1016/j.omtm.2017.09.006. pmid: 29349096; pmcid: pmc5675991.
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