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僞狂犬病毒

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僞狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)又(yòu)稱豬疱疹病毒Ⅰ型,屬于疱疹病毒科(kē)的α-疱疹病毒亞科(kē),病毒粒子呈橢圓形或圓形。其基因組為(wèi)約150 kb的線(xiàn)性雙鏈DNA分(fēn)子,帶包膜的成熟病毒粒子的直徑約150~180 nm,包膜表面有(yǒu)呈放射狀排列的刺突,其長(cháng)度約8~10 nm(圖1)。PRV是豬僞狂犬病的首要緻病因子,可(kě)以感染豬牛羊貓狗等,但不能(néng)感染人和靈長(cháng)類動物(wù),因此具(jù)有(yǒu)較高的安(ān)全性。
       野生僞狂犬病毒的分(fēn)離株(becker株)毒性較大,并且在神經環路中(zhōng)既可(kě)順行又(yòu)可(kě)逆行傳播,不适合作(zuò)為(wèi)嗜神經工(gōng)具(jù)病毒;而疫苗株(Bartha株)基因組中(zhōng)gE、gl和US9基因發生突變,隻能(néng)特異性逆向跨突觸傳播且毒性較低,因而适合作(zuò)為(wèi)嗜神經工(gōng)具(jù)病毒。

圖1. PRV病毒粒子結構圖(Pomeranz LE et al., Microbiol Mol Biol Rev, 2005)
 

       PRV的Bartha株僅具(jù)有(yǒu)逆向跨突觸的特性。基于 Bartha株構建的重組示蹤工(gōng)具(jù)病毒,能(néng)夠嚴格逆向跨多(duō)突觸标記神經網絡。病毒感染神經細胞後,在胞内複制并表達目的基因,子代病毒運輸到突觸後,逆向跨突觸進入上遊神經元,開始新(xīn)一輪的複制及逆向跨突觸傳播等過程。

 


圖2. PRV Bartha株特異逆向跨突觸傳播示意圖(Ekstrand MI et al. , Trends Mol Med, 2008)

應用(yòng)

1. 研究大腦特定區(qū)域的全腦範圍多(duō)級輸入網絡結構。逆行追蹤感知覺系統信息從外周向中(zhōng)樞的輸入網絡,從低級腦區(qū)向高級腦區(qū)的信息輸出的網絡結構;從高級腦區(qū)向低級腦區(qū)反饋信息輸出的網絡結構。(案例展示一)
2. 神經發育過程中(zhōng)的神經網絡變化。
3. 神經精(jīng)神疾病模型中(zhōng),大腦中(zhōng)樞及外周信息輸出神經網絡結構特征和異常變化。
4. 神經損傷及康複模型中(zhōng),大腦中(zhōng)樞及外周信息輸出神經網絡的連接狀況的損傷程度和恢複程度。
5. 追蹤外周器官與中(zhōng)樞神經系統間的聯系通路。(案例展示二)

案例展示

實例一:DS的逆向跨多(duō)級病毒示蹤(圖3,PMID: 30245012)

實驗動物(wù):C57BL/6J mice
使用(yòng)的病毒:PRV152-GFP
實驗方法和結果:将PRV152-GFP注射到小(xiǎo)鼠雙側背側紋狀體(tǐ)(DS),觀察到PRV152-GFP逆行跨多(duō)級到了R-NG、DMV、NTS、AP、PBNdl和PBNm,根據先前的結果進一步驗證了R-NG → PBNdl→ SNc通路的存在。


圖3. R-NG → PBNdl→ SNc通路的驗證

 

實例二:膀胱壁神經的逆向跨多(duō)級病毒示蹤(圖4,PMID: 30361547)

實驗動物(wù):C57BL/6J mice  
使用(yòng)的病毒:PRV-EGFP、PRV-RFP  
實驗方法和結果:将PRV-EGFP注射到小(xiǎo)鼠膀胱壁後,在皮層S1/M1 L5錐體(tǐ)神經元觀察到EGFP信号。分(fēn)别将PRV-EGFP與PRV-RFP注射到小(xiǎo)鼠右側和左側膀胱壁,在皮層S1/M1 L5錐體(tǐ)神經元觀察到EGFP和RFP共同表達。表明PRV-EGFP、PRV-RFP無差别逆行跨多(duō)級到皮層S1/M1 L5錐體(tǐ)神經元,皮層S1/M1 L5錐體(tǐ)神經元為(wèi)支配膀胱壁的上遊腦神經元群。


圖4. 膀胱上遊皮層M1 L5錐體(tǐ)神經元群的鑒定




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