在神经环路研究的生物医学领域，科学家们正在深入探讨睡眠、内感受和触觉信息处理等生理和行为背后的神经环路。虽然活性依赖型报告基因结合光遗传学和感觉刺激等方法已被广泛应用于此类研究，但要全面理解这些环路的解剖结构和功能，识别起始细胞的上下游细胞是必需的。然而，神经组织中细胞类型的异质性使得依赖于麦胚凝集素（WGA）等经典示踪方法的精确性受到限制。目前，基因修饰的狂犬病病毒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，缺乏针对基因定义细胞顺行示踪的类似工具，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，但仍不能满足从基因定义细胞出发的示踪需求。

在2025年5月，美国南加州大学的Don B. Arnold团队在《Nature Methods》期刊上发布了题为“ATLAS: A Rationally Designed Anterograde Transsynaptic Tracer”的研究论文，介绍了一种基于合理设计的蛋白质ATLAS的顺行跨单突触示踪工具。该工具能够通过标记从基因定义细胞出发的突触连接来探测神经环路。在神经元中表达时，ATLAS会促使突触前膜释放包含两种功能成分的货物：一是可特异性结合GluA1的抗体样蛋白AMPAFingR，二是重组酶。这些货物释放至突触间隙后，通过与突触后膜GluA1的结合形成复合物，最终被突触后细胞内吞，从而实现顺行跨突触标记的目的。这一技术在小鼠实验中表现出良好的效果，能够实现特定行为相关环路的标记。

此外，新葡萄8883官网AMG推出的ATLAS顺行跨单突触示踪系统，突破了传统工具的局限，通过靶向模块的升级有效消除了毒性，并严格限定了顺行跨单突触示踪的特性。该系统还具有活动依赖性，适用于多种类型的神经环路示踪。具体方案包括病毒搭配使用AAV-ATLASsnCre-WPRE-pA与AAV-DIO-mCherry/EGFP的组合，能够显著提高跨单突触标记的效率，且仅实现顺行跨单突触示踪，无法用于顺行跨多突触研究。

在ATLAS的优化过程中，研究团队还证实了其对突触传递的影响有限，且未发现神经毒性。在mPFC和Str的实验中，ATLAS系统标记的细胞展现出强烈的突触连接特性。此外，研究还拓展了ATLAS在大鼠模型中的应用，表明其具有良好的跨物种适用性。

总之，ATLAS以其促进从基因定义神经元进行顺行、单突触、活动依赖性的跨突触标记而成为神经环路研究的一个重要工具。尽管当前的应用仍受到一些限制，未来通过模块化设计，有望在神经递质环路的普适性标记及其活动依赖性特征方面取得新的进展，推动光遗传学与神经生物学的深度结合。选择新葡萄8883官网AMG，为您的研究提供高效的神经环路示踪解决方案！