腺病毒（adenovirus）是一种直径为90-100nm的双链线性的DNA病毒，能够感染人类和其他动物细胞，具有很强的细胞转染能力。腺病毒载体则是通过对腺病毒基因组进行改造，使其能够携带外源基因，并在不引起致病的情况下用于基因传递，是一种广泛应用于基因转导、疫苗开发和基因治疗的工具。
腺病毒基因组：腺病毒基因组长度约为36kb，基因组两端各有一个反向末端重复序列(ITR)，参与病毒DNA的复制；基因组内为病毒包装信号Ψ，病毒复制相关的E1~E4基因，腺病毒颗粒组装相关的L1~L5基因。E1区基因对病毒复制至关重要，E2、E3、E4区基因与病毒的免疫逃逸、调控宿主细胞功能等相关。
腺病毒载体设计原理：基于腺病毒基因结构，科学家们开发了缺失E1和E3基因的Ad5腺病毒载体：E1区基因对病毒复制至关重要，去除E1区使得腺病毒失去自我复制能力，从而减少其致病性，E3基因不影响病毒包装。由于E1和E3基因的缺失，腺病毒载体可插入高达7.5kb的外源基因。
腺病毒载体应用高分案例
文章名称：Annexin A1 binds PDZ and LIM domain 7 to inhibit adipogenesis and prevent obesity
发表期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy (IF 40.8)
腺病毒产品：Ad-SMAD4、Ad-MYCBP2、Ad-NC
研究思路：肥胖是一个全球性的问题，需要更好地了解关键的分子发病机制，确定更有效的治疗靶点。ANXA1能抑制磷脂酶A2，具有抗炎活性，但ANXA1在肥胖中的作用机制尚不清楚。作者首先验证了ANXA1的功能，发现ANXA1缺失加剧小鼠的肥胖和代谢紊乱，ANXA1过表达缓解小鼠的肥胖和代谢紊乱。然后作者通过co-IP、ChIP、泛素化分析等方法探究了ANXA1的作用机制，发现ANXA1抑制PDLIM7和MYCBP2之间的相互作用，促进MYCBP2介导的SMAD4泛素化和降解，从而抑制脂肪形成。
结果解读
作者分析了与脂肪生成密切相关基因的mRNA水平，发现在Anxa1AKO小鼠的SVF中，调节脂肪形成的关键基因Pparg mRNA水平显著升高；敲低WT小鼠SVF中的ANXA1表达可明显增加PPARγ蛋白水平。此外SMAD家族蛋白可通过PPARγ诱导脂肪形成，作者发现SMAD4蛋白水平与ANXA1蛋白水平呈负相关。使用siRNA或腺病毒沉默SMAD4可显著降低PPARγ的蛋白水平及脂肪生成相关基因的表达，并抑制SVF分化为成熟脂肪细胞，过表达SMAD4则显示相反的结果。利用ChIP-PCR/qPCR证实SMAD4是Pparg的一个转录因子，表明ANXA1通过降低SMAD4蛋白水平，从而下调PPARγ并抑制SVF向成熟脂肪细胞的分化。进一步研究发现ANXA1通过与PDLIM7结合促进SMAD4 k48连接的特异性泛素化，导致SMAD4蛋白水平降低，最终抑制SVF分化为成熟脂肪细胞，从而抑制脂肪形成。
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