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偽狂犬病毒

偽狂犬病毒

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偽狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)又稱豬皰疹病毒Ⅰ型,屬于皰疹病毒科的α-皰疹病毒亞科,病毒粒子呈橢圓形或圓形。其基因組為約150 kb的線性雙鏈DNA分子,帶包膜的成熟病毒粒子的直徑約150~180 nm,包膜表面有呈放射狀排列的刺突,其長度約8~10 nm(圖1)。PRV是豬偽狂犬病的首要致病因子,可以感染豬牛羊貓狗等,但不能感染人和靈長類動物,因此具有較高的安全性。
       野生偽狂犬病毒的分離株(becker株)毒性較大,并且在神經環路中既可順行又可逆行傳播,不適合作為嗜神經工具病毒;而疫苗株(Bartha株)基因組中gE、gl和US9基因發生突變,只能特異性逆向跨突觸傳播且毒性較低,因而適合作為嗜神經工具病毒。

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

       PRV的Bartha株僅具有逆向跨突觸的特性?;?Bartha株構建的重組示蹤工具病毒,能夠嚴格逆向跨多突觸標記神經網絡。病毒感染神經細胞后,在胞內復制并表達目的基因,子代病毒運輸到突觸后,逆向跨突觸進入上游神經元,開始新一輪的復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

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

案例展示

實例一:DS的逆向跨多級病毒示蹤(圖3,PMID: 30245012)

實驗動物:C57BL/6J mice
使用的病毒:PRV152-GFP
實驗方法和結果:將PRV152-GFP注射到小鼠雙側背側紋狀體(DS),觀察到PRV152-GFP逆行跨多級到了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級病毒示蹤(圖4,PMID: 30361547)

實驗動物:C57BL/6J mice  
使用的病毒:PRV-EGFP、PRV-RFP  
實驗方法和結果:將PRV-EGFP注射到小鼠膀胱壁后,在皮層S1/M1 L5錐體神經元觀察到EGFP信號。分別將PRV-EGFP與PRV-RFP注射到小鼠右側和左側膀胱壁,在皮層S1/M1 L5錐體神經元觀察到EGFP和RFP共同表達。表明PRV-EGFP、PRV-RFP無差別逆行跨多級到皮層S1/M1 L5錐體神經元,皮層S1/M1 L5錐體神經元為支配膀胱壁的上游腦神經元群。


圖4. 膀胱上游皮層M1 L5錐體神經元群的鑒定




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