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神經(jīng)科學(xué)研究工具

重組病毒是體內(nèi)基因傳遞的高效載體。病毒載體擴(kuò)大了神經(jīng)生物學(xué)工具箱的范圍，包括將示蹤劑，傳感器和促動(dòng)器直接和快速地順行，逆行和經(jīng)突觸傳遞到哺乳動(dòng)物的大腦。

? 大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由數(shù)目龐大，形態(tài)、特性各異的神經(jīng)元通過突觸連接構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是大腦行使認(rèn)知、情感、記憶、想象等活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。揭示大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，是最終理解大腦處理信息的機(jī)制的基本前提，完整而準(zhǔn)確地顯示這些環(huán)路的結(jié)構(gòu)和變化，對(duì)揭示許多疾病的病因和新治療方法的開發(fā)具有非常重要的意義。傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示蹤方法，如電鏡、高爾基染色、染料、蛋白質(zhì)和肽類標(biāo)記物，可以顯示一個(gè)腦區(qū)神經(jīng)元的形態(tài)及其對(duì)其他腦區(qū)的投射；利用轉(zhuǎn)基因小鼠也能顯示大腦中特定細(xì)胞類型神經(jīng)元的形態(tài)；少數(shù)蛋白質(zhì)類示蹤劑，如WGA、TTC 等還可實(shí)現(xiàn)跨突觸標(biāo)記，但這些示蹤方法具有信號(hào)間接、方向不特異、跨突觸后信號(hào)衰減嚴(yán)重等問題。上述傳統(tǒng)示蹤方法促進(jìn)了人們對(duì)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，但難以用于研究由多個(gè)腦區(qū)、多種類型神經(jīng)元通過突觸連接形成的復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而這類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才是大腦處理特定信息所依賴的環(huán)路。嗜神經(jīng)病毒(neurotropic virus) 是一類能感染神經(jīng)細(xì)胞，且能沿神經(jīng)環(huán)路傳播增殖的病毒。

? 利用嗜神經(jīng)病毒作為示蹤工具，與傳統(tǒng)的示蹤劑相比有如下特點(diǎn)：(1)可以跨突觸傳播；(2) 跨突觸方向可控，可特異順行或逆行傳播；(3) 病毒跨突觸后可復(fù)制，信號(hào)不衰減；(4) 可攜帶多種標(biāo)示物。嗜神經(jīng)病毒的上述特性使其在示蹤大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究中顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 ? ? ??

? 目前常用于神經(jīng)環(huán)路示蹤的嗜神經(jīng)病毒可分為兩大類，分別是彈狀病毒科(rhabdoviruses) 的狂犬病毒(rabies virus, RV)和水皰炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)以及α皰疹病毒科(α- herpes virus) 的單純皰疹病毒HSV-1-129和偽狂犬病毒(pseudorabies virus, PRV) 等。雖然這類嗜神經(jīng)病毒對(duì)于神經(jīng)環(huán)路的標(biāo)記具有很強(qiáng)的感染性和特異性，但其免疫原性很強(qiáng)，動(dòng)物往往在注射后數(shù)天死亡，無法進(jìn)行行為測(cè)試或者生理研究，目前更適用于尋找未知的神經(jīng)環(huán)路，此外此類病毒需要PII以上等級(jí)的實(shí)驗(yàn)室。因此，越來越多的研究使用AAV進(jìn)行環(huán)路示蹤標(biāo)記。由于AAV本身無復(fù)制能力，且其免疫原性極低，因而其不會(huì)造成大量的毒害，亦不會(huì)影響動(dòng)物的正常生理，故AAV成為最常用的環(huán)路示蹤工具病毒載體。

產(chǎn)品列表

利用AAV病毒載體（搭載DIO或FDIO）結(jié)合樞密的嗜神經(jīng)病毒HSV/RV/PRV/VSV等標(biāo)記系統(tǒng)可以精確獲得中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)特定區(qū)域或特定類型神經(jīng)元多級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)、輸入網(wǎng)絡(luò)及單級(jí)輸入或輸出網(wǎng)絡(luò)。

?????????????????????表3.神經(jīng)標(biāo)記推薦rAAV載體列表

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