伪狂犬病毒(PRV)

简介

       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150 kb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。(案例展示一)
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。(案例展示二)

案例展示

实例一:DS的逆向跨多级病毒示踪(图3,PMID: 30245012)

实验动物:C57BL/6J mice
使用的病毒:PRV152-GFP
实验方法和结果:将PRV152-GFP注射到小鼠双侧背侧纹状体(DS),观察到PRV152-GFP逆行跨多级到了R-NG、DMV、NTS、AP、PBNdl和PBNm,根据先前的结果进一步验证了R-NG → PBNdl→ SNc通路的存在。

图3. R-NG → PBNdl→ SNc通路的验证

 

实例二:膀胱壁神经的逆向跨多级病毒示踪(图4,PMID: 30361547)

实验动物:C57BL/6J mice  
使用的病毒:PRV-EGFP、PRV-RFP  
实验方法和结果:将PRV-EGFP注射到小鼠膀胱壁后,在皮层S1/M1 L5锥体神经元观察到EGFP信号。分别将PRV-EGFP与PRV-RFP注射到小鼠右侧和左侧膀胱壁,在皮层S1/M1 L5锥体神经元观察到EGFP和RFP共同表达。表明PRV-EGFP、PRV-RFP无差别逆行跨多级到皮层S1/M1 L5锥体神经元,皮层S1/M1 L5锥体神经元为支配膀胱壁的上游脑神经元群。

图4. 膀胱上游皮层M1 L5锥体神经元群的鉴定

 

相关链接:狂犬病毒单纯疱疹病毒神经结构环路研究


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