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저자정보
Liang Zou (CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology) Jinfen Wang (CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology) Ying Fang (CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology) Huihui Tian (CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제26권 제4호
발행연도
2022.12
수록면
1,193 - 1,205 (13page)
DOI
https://doi.org/10.1186/s40824-022-00322-1

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Background: Recombinant adeno-associated viruses (rAAV) are commonly used vectors for gene delivery in both basic neuroscience and clinical applications due to their nonpathogenic, minimally immunogenic, and sustained expression properties. However, several challenges remain for the wide-scale rAAV applications, including poor infec tion of many clinically important cell lines, insufficient expression at low titers, and diffusive transduction in vivo. Methods: In this work, PEG, which is a safe and non-toxic polymer of ethylene oxide monomer, was applied as an auxiliary transduction agent to improve the expression of rAAV. In detail, a small dose of PEG was added into the rAAV solution for the transgene expression in cell lines in vitro, and in the central nervous system (CNS) in vivo. The biocom patibility of PEG enhancer was assessed by characterizing the immune responses, cell morphology, cell tropism of rAAV, neuronal apoptosis, as well as motor function of animals. Results: The results show that small dose of PEG additive can effectively improve the gene expression characteristics of rAAV both in vitro and in vivo. Specifically, the PEG additive allows efficient transgene expression in cell lines that are difficult to be transfected with rAAV alone. In vivo studies show that the PEG additive can promote a spatially confined and efficient transgene expression of low-titer rAAV in the brain over long terms. In addition, no obvious side effects of PEG were observed on CNS in the biocompatibility studies. Conclusions: This spatially confined and efficient transduction method can facilitate the applications of rAAV in fundamental research, especially in the precise dissection of neural circuits, and also improve the capabilities of rAAV in the treatment of neurological diseases which originate from the disorders of small nuclei in the brain.
#Adeno-associated virus #Polyethylene glycol #Transgene expression #Transduction #Neural circuit

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