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PRV(伪狂犬病毒)逆向跨多级标记


伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)又称猪疱疹病毒Ⅰ型,属于疱疹病毒科的α-疱疹病毒亚科,病毒粒子呈椭圆形或圆形,其基因组为约150kb的线性双链DNA分子,带包膜的成熟病毒粒子的直径约150~180 nm,包膜表面有呈放射状排列的刺突,其长度约8~10 nm(图1)。PRV是猪伪狂犬病的首要致病因子,可以感染猪牛羊猫狗等,但不能感染人和灵长类动物,因此具有较高的安全性。

野生伪狂犬病毒的分离株(becker株)毒性较大,并且在神经环路中既可顺行又可逆行传播,不适合作为嗜神经工具病毒;而疫苗株(Bartha株)基因组中gE、gl和US9基因发生突变,只能特异性逆向跨突触传播且毒性较低,因而适合作为嗜神经工具病毒。

图1 PRV病毒粒子结构图(Pomeranz LE et al.,Microbiol Mol Biol Rev, 2005)

PRV逆行跨多突触标记

PRV的Bartha株仅具有逆向跨突触的特性。基于 Bartha株构建的重组示踪工具病毒,能够严格逆向跨多突触标记神经网络。病毒感染神经细胞后,在胞内复制并表达目的基因,子代病毒运输到突触后,逆向跨突触进入上游神经元,开始新一轮的复制及逆向跨突触传播等过程。


图2 PRV Bartha株特异逆向跨突触传播示意图(Ekstrand MI et al. ,Trends Mol Med, 2008)

应用

1 研究大脑特定区域的全脑范围多级输入网络结构。逆行追踪感知觉系统信息从外周向中枢的输入网络,从低级脑区向高级脑区的信息输出的网络结构;从高级脑区向低级脑区反馈信息输出的网络结构。

2 神经发育过程中的神经网络变化。

3 神经精神疾病模型中,大脑中枢及外周信息输出神经网络结构特征和异常变化。

4 神经损伤及康复模型中,大脑中枢及外周信息输出神经网络的连接状况的损伤程度和恢复程度。

5 追踪外周器官与中枢神经系统间的联系通路。

产品列表

产品货号

产品名称

携带外源基因

功能

P01001

PRV-CMV-EGFP(152#)

EGFP

逆行跨多级,绿色标记

P01002

PRV-CMV-mRFP(614#)

RFP

逆行跨多级,红色标记

P02001

PRV-hUbC- EGFP

EGFP

逆行跨多级,绿色标记

P03001

PRV-CAG-EGFP(531#)

EGFP

逆行跨多级,增亮,绿色标记


案例展示

1、PRV-hUbC-EGFP注射嗅结节(TU)48 h后,逆向跨多突触从标记的上游脑区,包括M1,M2,Aco,Piri,OB,VTA等区域,表明这些脑区对TU有直接或间接的投射。



(From Dr. Fuqiang Xu's lab of Center for Brain Science at WIPM)

2姚基伟等人为了确定膀胱上游的L5锥体神经元簇,通过伪狂犬病毒PRV-EGFP和PRV-RFP的逆向跨多级突触的能力,在小鼠的膀胱壁注射病毒,进而确认其上游的皮质L5锥体神经元。


PRV注射小鼠膀胱壁后的皮质L5锥体神经元簇(Yao et al., Nature neuroscience, 2018)

参考文献

Pomeranz LE, Reynolds AE, Hengartner CJ. Molecular biology of pseudorabies virus: impact on neurovirology and veterinary medicine. Microbiol Mol Biol Rev. 2005;69:462–500.

Ekstrand, M.I., Enquist, L.W., and Pomeranz, L.E. (2008). The alpha-herpesviruses: molecular pathfinders in nervous system circuits. Trends in molecular medicine. 14, 134-140.

Yao, J., Zhang, Q., Liao, X., Li, Q., Liang, S., Li, X., Zhang, Y., Li, X., Wang, H., Qin, H., et al. (2018). A corticopontine circuit for initiation of urination. Nature neuroscience. 21, 1541-1550.










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