在神经环路研究领域，科学家们通过活性依赖型报告基因、光遗传学以及感觉刺激等方法，深入研究了睡眠、内感受、触觉信息处理等多种生理和行为背后的神经环路。然而，为了全面明确这些环路的解剖结构与功能，识别起始细胞的上下游细胞是至关重要的。但神经组织小区域内细胞类型的异质性，使得依赖麦胚凝集素（WGA）等经典示踪方法很难精确划定大多数神经元环路。近期，基因修饰的狂犬病病毒虽然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，但却缺乏针对基因定义细胞进行顺行示踪的工具。尽管腺相关病毒（AAV1）和基因修饰的黄热病毒（YFV）已经被应用于非特异性细胞的顺行示踪，但这些仍未能满足从基因定义细胞出发进行有效示踪的需求。

2025年5月，美国南加州大学Don B. Arnold团队在《Nature Methods》上发表了题为“ATLAS: A Rationally Designed Anterograde Trans-Synaptic Tracer”的研究论文，介绍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，该工具能够有效介导从基因定义细胞出发的顺行跨突触标记。ATLAS在神经元中表达时，会促使突触前膜释放包含两个功能成分的货物：一是抗体样蛋白AMPAFingR（可特异性结合GluA1的N端，GluA1为AMPA型离子型谷氨酸受体的关键亚基）；二是重组酶。这些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，进而介导货物被突触后细胞的内吞。当内源性重组酶进入细胞时，它在核定位信号的引导下被输送至细胞核，最终通过切割报告基因中的特异性识别序列（如loxP位点）实现重组酶依赖的报告基因表达。在小鼠实验中，ATLAS能够有效介导从随机或基因定义细胞出发的跨神经元单突触示踪，具备严格的顺行性、突触特异性以及无毒性等特点，非常适合标记特定行为相关的活跃环路。

此外，尊龙凯时推出的ATLAS顺行跨单突触示踪系统，利用靶向模块进行升级，彻底消除了神经毒性，同时保持了高效的跨突触标记能力，其顺行跨单突触示踪的有效性不受逆行跨突触的干扰，并且具备活动依赖性。这一系统可广泛应用于多种神经环路的示踪研究。ATLAS顺行跨单突触示踪的配套方案包括AAV-ATLASsnCre-WPRE-pA与AAV-DIO-mCherry/EGFP的组合，具体为上游脑区注射ATLASsnCre病毒，下游靶区注射DIO-mCherry/EGFP病毒。实验数据显示，当结合注射AAV-ATLASsnCre与AAV-hSyn-HA-BACE-WPRE-PA的混合方案（按5:1比例）时，显著提高了跨单突触标记的效率。

ATLAS系统的独特设计使得它能够实现严格的顺行跨单突触示踪，并适用于兴奋性神经元的研究。通过评估神经元的活动状态，ATLAS能够反映出起始细胞活动时下游靶区的荧光信号强度增加，证明其具备活动依赖性特征。基于这一系列的研究和开发，尊龙凯时的ATLAS顺行跨单突触示踪系统为进一步开展神经环路的研究提供了强大的工具，助力科学家们更好地探索神经系统的奥秘。

总之，ATLAS作为一种合理设计的生物医学工具，通过明确的分子机制，推动了从基因定义神经元出发的顺行、单突触跨突触标记的发展。它突破了现有病毒工具在机制不明确、存在逆行标记和神经毒性等方面的限制。未来，尊龙凯时将继续扩展ATLAS系统的应用范围，并期待其在解析神经环路的解剖连接与功能编码方面发挥更大作用。