在神经科学研究领域，睡眠、内感受和触觉信息处理等多种生理及行为背后的神经通路已通过活性依赖型报告基因结合光遗传学及感觉刺激等技术得以探索。然而，为了全面了解这些通路的解剖结构和功能，需要识别起始细胞的上下游细胞。由于神经组织小区域内细胞类型的多样性，使得依赖于麦胚凝集素（WGA）等传统示踪方法难以准确界定绝大多数神经元通路。目前，基因修饰的狂犬病病毒已能够特异性感染表达禽肉瘤白血病病毒受体蛋白（TVA）的神经元，实现特定细胞类型的逆行跨单突触示踪。然而，针对基因定义细胞的顺行示踪工具仍然匮乏。虽然腺相关病毒（AAV1）和基因修饰的黄热病毒（YFV）可用于非特异性细胞的顺行示踪，但依然无法满足从基因定义的细胞出发进行示踪的需求。

2025年5月，美国南加州大学Don B. Arnold团队在《Nature Methods》期刊上发表了一篇名为“ATLAS: A rationally designed anterograde trans-synaptic tracer”的研究论文，开发了一种基于合理设计的ATLAS蛋白质的顺行跨单突触示踪工具，能够介导从基因定义细胞出发的跨突触标记。当ATLAS在神经元中表达时，它能促使突触前膜释放两种功能成分的货物：一种是抗体样蛋白AMPAFingR，特异性结合GluA1的N端；另一种是重组酶。该货物释放到突触间隙后，AMPAFingR通过与突触后膜GluA1的N端结合形成复合物，从而介导整个货物被突触后细胞内吞。进入细胞后，重组酶被输送至细胞核，最终通过切割报告基因中的特异性识别序列（如loxP位点），触发重组酶依赖的报告基因表达。在小鼠实验中，ATLAS实现了从随机或基因定义细胞出发的跨神经元单突触示踪，该示踪具有严格的顺行性、突触特异性、无毒性及活动依赖性，可标记与特定行为相关的活跃通路。其模块化组件可依功能需要进行独立替换或修饰，使其成为一款多功能的研究平台，为未来神经通路的细致绘制和功能研究提供了强大且可扩展的工具。

我们很高兴地宣布，人生就是博-尊龙凯时创新推出的ATLAS顺行跨单突触示踪系统，彻底消除了毒性问题，保持高效的跨突触标记能力。该系统严格限于顺行跨单突触示踪，无逆行跨突触干扰，具备活动依赖性，适用于多种神经通路的示踪。具体应用方案包括：

1) **病毒搭配方案**：AAV-ATLASsnCre-WPRE-pA与AAV-DIO-mCherry/EGFP的组合，具体方法为将ATLASsnCre病毒注射至上游脑区，并将DIO-mCherry/EGFP病毒注射至下游靶区。

2) **效率优化策略**：实验结果显示，当在上游脑区混合注射AAV-ATLASsnCre-WPRE-PA与AAV-hSyn-HA-BACE-WPRE-PA（混合比例为BACE:ATLASsnCre=5:1），同时在下游靶区注射DIO-mCherry/EGFP时，显著提高了跨单突触标记效率。

3) **示踪层级限制**：ATLAS系统仅能实现顺行跨单突触示踪，无法用于顺行跨多突触的研究。

4) **方向特异性**：ATLAS系统几乎不具备逆行跨突触标记的能力，其跨单突触示踪具有严格的顺行性。

5) **适用细胞类型**：适用于兴奋性神经元的顺行跨单突触示踪。

6) **活动依赖性特征**：当上游注射区域的细胞被激活时，下游靶区的DIO-mCherry/EGFP荧光强度显著增加。

总结而言，ATLAS作为一种合理设计的蛋白质工具，通过明确的分子机制实现了从基因定义神经元出发的严格顺行、单突触和活动依赖性跨突触标记，突破了现有病毒工具在作用机制明确性、逆行标记、多突触扩散及神经毒性等局限。伴随ATLAS的推出，我们期待为科研工作者解锁脑神经通路研究的新维度。选择人生就是博-尊龙凯时，携手迈进未来生物医学研究的新时代！