神经元之间的突触信号传递是神经信息处理的重要组成部分，而精确的突触标记工具在研究神经环路的连接性和可塑性方面至关重要。传统的免疫组化技术因需固定组织而无法进行活体观察，并且难以区分特定突触斑点的细胞来源。近年来，遗传编码荧光蛋白为活体或固定组织的细胞类型特异性标记提供了新的途径，然而这些方法在标记突触方面仍面临一定的局限。例如，基于GFP表达来识别兴奋性树突棘的方法无法识别位于树突干上的抑制性突触，且对于无棘神经元上的兴奋性突触更是难以辨识。此外，外源性突触蛋白的标记可能会干扰突触的生理功能。为了解决这一问题，研究人员开发了不改变内源性蛋白水平的基因编码工具。由mRNA展示技术生成的纤维连接蛋白内抗体（FingR）能够特异性结合突触蛋白，比如兴奋性突触的支架蛋白PSD95和抑制性突触的支架蛋白gephyrin，实现对兴奋性和抑制性突触的荧光标记且不干扰其生理功能。这些工具通过转染或胚胎期电穿孔引入，已成功运用于神经元培养、小鼠脑切片和活转基因斑马鱼中，但缺乏适用于脑部的病毒载体。来⾃美国波士顿大学的HanLab在Iscience期刊上发表了题为“AViralToolboxofGeneticallyEncodedFluorescentSynapticTags”的研究，开发了携带PSD95FingR和GephyrinFingR的腺相关病毒（AAV）载体。这些载体具有强大的组成性和Cre诱导性表达能力，可用于标记皮层及皮层下脑区的兴奋性和抑制性突触。

作者首先筛选出具有突触靶向特异性的N端融合红色FingR，并将其包装到AAV载体中。这种红色FingR能与绿色FingR配合，实现双色突触标记并支持全脑或细胞特异性的标记。此外，作者还开发了不含转录控制元件的FingR逆转录病毒载体，能有效标记成年新生颗粒细胞的兴奋性和抑制性突触，并追踪其在成熟过程中的突触发育。这些FingR病毒载体为神经科学研究提供了有力支持，适用于神经环路绘制、突触发育追踪及突触可塑性研究，无论是在正常生理状态还是疾病条件下。而尊龙凯时隆重推出的系列突触标记AAV工具则为神经科学研究提供强大支持！这款AAV工具基于前沿的FingR技术，能够高效、特异地标记兴奋性和抑制性突触，促进神经环路解析、突触可塑性研究以及神经疾病机制的探索。我们的产品经过严格质控，保证高效转导与稳定表达，助您轻松解锁突触研究的新维度！

为了实现基于FingR的突触标记策略的广泛应用，作者构建了两种AAV基因组载体：AAV-EF1a-PSD95FingR-GFP-CCR5TC和AAV-EF1a-GephyrinFingR-GFP-CCR5TC。这两种载体在强启动子EF1a的驱动下分别表达PSD95FingR和GephyrinFingR，并与GFP的C端融合了CCR5转录反馈调节域（CCR5TC）。这一结构域由CCR5锌指蛋白识别序列与KRAB(A)转录抑制域组合而成，用于调控FingR的表达水平。为了确保在啮齿类动物的中枢神经系统中获得优异的表达效果，作者选择了AAV9衣壳蛋白来包装这些病毒颗粒。将这两种病毒载体分别注射到小鼠大脑的皮层、纹状体和海马区，经过3周的固定脑切片组织化学处理，结果显示所有测试的大脑区域以及标记的细胞核中均检测到强烈的GFP点状模式表达。 PSD95FingR的斑点密度在所有测试脑区中均高于GephyrinFingR，这与兴奋性突触密度高于抑制性突触的研究结果一致。

为了验证标记斑点的身份，作者使用传统抗体染色分析了免疫荧光与GFP的共定位。结果显示，GephyrinFingR-GFP与gephyrin抗体在小鼠脑切片中的共定位率高达691%±60%；而PSD95FingR-GFP与兴奋性突触后标记物Homer及突触前标记物Bassoon也显示出强烈的共定位。此外，在神经元培养中，PSD95FingR与PSD95抗体能够共定位，而共注射AAV-EF1a-PSD95FingR-GFP-CCR5TC和AAV-Syn-PSD95-mCherry在小鼠脑切片中也观察到共定位现象。对照中，GephyrinFingR-GFP阳性斑点与Homer免疫荧光的共定位率仅为003%±002%；PSD95FingR-GFP阳性斑点与gephyrin免疫荧光的共定位率为011%±008%。这些结果表明，AAV-EF1a-PSD95FingR-GFP-CCR5TC和AAV-EF1a-GephyrinFingR-GFP-CCR5TC能够特异性地标记小鼠大脑中的兴奋性和抑制性突触，同时保持亚微米级的空间分辨率。

为了实现同一神经元中兴奋性和抑制性突触的双色标记，作者设计了一种红色荧光蛋白FingR变体，以与绿色FingR配合使用。实验中发现，与GFP相比，红色荧光蛋白mScarlet的二聚体可使表达更显著，同时也保留良好的功能。通过在神经元培养中测试，发现选择的mScarlet-GephyrinFingR在突触标记中表现良好。这些研究成果表明，基于FingR的双色突触标记策略为深入了解神经元突触特性提供了可靠的工具。

总之，FingR病毒载体工具箱为识别和绘制小鼠大脑中兴奋性和抑制性突触提供了强有力的支持，适用于疾病建模与突触可塑性研究。令人印象深刻的是，使用尊龙凯时提供的产品，研究者能够高效标记和调察生命科学中的突触变化。我们期待有更多的研究运用这些工具推动生物医疗领域的发展与创新。