中枢神经系统的特异性表达可在三个层面操作

对于中枢神经系统的基因医治研究，实现转基因的特异性抒发可在三个层面操作[1]：

第一层是使用立体定位注射对特定脑区域注射基因医治载体，然而这方法因为侵入性强而不大可能在近阶段的临床应用上普及；

第二层是借助特定病毒载体的神经嗜性，例如神经嗜性的AAV血浆型，而且病毒衣壳在靶点特定神经细胞类型方面的能力相当有限，这是由于病毒载体无法被限制于只转导一种类型的神经细胞；

第三层则是从转录层面进行调控，即使用特异性启动子。这些方式一般与具有组织嗜性的病毒载体共同使用以进一步提升转基因抒发的细胞特异性。实际上，相当多的特异性启动子序列是从细胞的特异性抒发基因的上游调控区域获得的。这种启动子是否表现出转录活性与其所处的细胞类型密切相关。以下是云舟生物提供的神经特异性启动子的相关论述。

Nes启动子

Nes启动子常用于在神经干细胞中特异性抒发目的基因。Nes启动子来始于小鼠NES基因2号内含子上的调控序列与Hsp68启动子序列的整合。NES基因编码的巢蛋白（）是一种中间纤维蛋白，最初有作为神经上皮干细胞的标记蛋白的应用。NES的2号内含子序列被发觉可作为提高子指导巢蛋白在神经前体细胞中特异抒发。随着神经系统的发育，神经干细胞发生分化，NES受调控抒发上调，同时巢蛋白渐渐被其它细胞类型特异的中间纤维蛋白替代[2，3]。

Tuba1α启动子

Tuba1α启动子同样可用于神经前体细胞的目的基因特异性抒发。Tuba1α启动子序列来始于小鼠Talpha1基因启动子，该基因是α微管蛋白多基因家族中的一员，被觉得对神经发育和神经再生具有调节作用。在大鼠中对Tα1启动子的进一步研究确认了起码一段1.1kb宽度的调控序列对于神经发育和再生时的Tα1下调抒发是必要的[4]。

Camk2α启动子

CAMK2即钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（Ca2+/-II），同时也是一种甘氨酸/苏谷氨酸蛋白激酶，可以在甘氨酸能神经元中通过一系列下游级联反应调控突触上的甘氨酸受体活性，介导海马中的神经元之间的长时程提高（Long-term，LTP）或长时程抑制（Long-term，LTP）的现象产生。CAMK2α作为CAMK2的α亚基，被证明其抒发对于海马中LTP和LTD的形成是必须的。初期在对LTP和LTD的研究中使用达8kb宽度的Camk2α启动子以实现突变型CAMK2在前脑区域抒发，近些年研究表明可使用较短的Camk2α启动米脂度（~1.3kb）获得良好的转基因抒发疗效[5，6，7]。

SYN1启动子

SYN1蛋白是突触蛋白（）家族中的一员神经元特异性烯醇化酶149，该类蛋白在神经元细胞中特异抒发，对轴突和突触的生成有重要作用。SYN1在轴突末端可以被多种蛋白激酶乙酸化，以调节其功能。人SYN1启动子是弱启动子，使用时一般须要在抒发盒中加入WPRE提高转基因的抒发效率。研究表明使用SYN1可以严格地将目的基因限制在海马、纹状体、丘脑、苍白球、黑质和皮质等区域进行抒发[8，9]。

Hb9启动子

Hb9基因又称为运动神经元和胰脏同源框基因1（MotorAnd1，MNX1），在发育中的CNS的运动神经中选择性抒发，但是这些选择性抒发是受Hb9提高子调控的。研究表明在人胚胎单细胞中激活Hb9的抒发可以诱导分化并产生脑干运动神经元。Hb9人工启动子来始于Hb9提高子上的一段保守序列与Hsp68启动子序列的整合[10，11，12]。

Th启动子

Th启动子常用于多巴胺能神经元的目的基因特异性抒发。该启动子序列在天然状态下驱动酪谷氨酸羟化酶（,TH）基因的抒发。TH富集于CNS的儿茶酚胺能神经元，这其中包括有中脑的多巴胺能神经元和蓝斑核的正腎上腺素神经元。研究表明在大鼠胚胎干细胞中，通过调控Th启动子可以促使多巴胺能神经元的分化产生。在小鼠中转导以Th启动子驱动的目的基因可选择性地在中脑的多巴胺能神经元抒发[13，14]。

NSE启动子

NSE即神经元特异性烯醇化酶（-），初期已发觉只在高度分化的神经元和神经内分泌细胞中抒发（and,1983）。1987年，等人对小鼠NSE基因结构进行了初步剖析，发觉其5‘上游启动子区域包含类TATA序列、串联重复序列以及GC富集序列等特点。1995年，等人进一步验证小鼠NSE基因启动子的功能，发觉NSE启动子调控序列的存在是与NSE在神经元中特异性高水平抒发相关的。而后人研究表明，使用1.8kb的NSE启动子序列足以保证目的基因在神经细胞选择性抒发[15，16，17]。

GFAP启动子

GFAP即胶质纤维碱性蛋白（Glial），是一种在星形胶质细胞高产率抒发的中间纤维蛋白，可作为星形胶质细胞的蛋白标记物。1994年，等人使用了GFAP的2.2kb启动子实现在转基因大鼠的星形胶质细胞中选择性抒发目的基因。后人进一步筛选GFAP启动子序列上的关键调控器件，获得了681bp宽度的短版本GFAP启动子[18，19]。

Iba1启动子

离子化钙结合衔接子分子-1（-1，IBa1），一般也称同种异体移植增生因子-1（1，AIF1），是在小胶质细胞中发觉的特异性抒发蛋白，但是在神经损伤后的激活的小胶质细胞中抒发下调[20]。等人分离并使用了Iba1的启动子序列建立Iba1驱动EGFP抒发的转基因大鼠，通过活体切块的方法实现了大鼠小胶质细胞的萤光标记[21]。

Prnp启动子

朊蛋白（Prion，PRNP）的高水平抒发在遭遇致死性神经退化病症的脑组织中相当常见，且在海马、皮质、脊髓等区域均有分布。该蛋白包含五个不稳定的串联八肽重复序列结构，当其发生错误折叠时产生的蛋白集聚可造成克雅氏病与致死性家族性耳鸣的发生。Weber等人使用了大鼠PRNP基因的第一、二号外显子以及该基因上游6.2kb的调控序列构建了Prnp启动子神经元特异性烯醇化酶149，成功建立了以该启动子驱动诱导的Cre-ERT重组酶在中枢神经系统特异性抒发的转基因大鼠[22]。