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retro AAV病毒

为什么CAV或retro AAV是急需的逆标工具

文字:[大][中][小] 2017-1-31    浏览次数:990    

       AAV病毒只能标记注射位点的神经元,无法逆行标记上一级神经元,无法满足逆行示踪与操控。而传统逆行示踪方法,包括注射霍乱毒素B(Cholera Toxin subunit B,CTB),或者Lumafluor公司的RetroBeads的方法只能标记到上游脑区的胞体,但无法操控活性,同时传统的示踪结果一般只能观察上游神经元细胞胞体,并不足以细致观察更多细节。而所以,在神经环路的研究中,特异感染神经系统并且能够沿神经环路逆行标记的工具尤其重要。


       目前,使用最广泛的逆行跨突触的病毒分别是α 疱疹病毒科(α- herpes virus) 的伪狂犬病毒(pseudorabies virus, PRV)和弹状病毒科(rhabdoviruses) 的狂犬病毒(rabies virus, RV)。


       伪狂犬病毒是猪伪狂犬病(Aujeszky’s disease)的首要致病因子。PRV 可以感染猪、牛、绵羊、山羊、猫、狗,但不能感染人和灵长类动物。由于其宿主范围广、使用安全,所以被广泛用于多种模式动物的神经环路追踪。野生PRV的分离株(Becker株) 毒性较大,可以沿顺行和逆行感染。而疫苗株Bartha 毒性较低,且只能特异性逆行感染。这类病毒具有较大细胞毒性,在感染后一定时间内,神经元会出现病变、死亡,并引起大脑炎症反应,在感染晚期,实验动物会死亡。


RV属于弹状病毒科,RV是人畜共患的狂犬病的致病因子,携带病毒的犬、猫成为人和家畜发生狂犬病的主要传染来源,对人和动物均具有致死性。野生型RV具有逆向跨突触传播的特性,可以用于灵长类及啮齿类动物神经解剖学的研究。RV感染中枢系统后,主要标记神经元,几乎不标记胶质细胞;对没有突触连接的神经纤维不感染,毒性低,被感染的神经元几乎不发生明显病变及裂解。随着反向遗传学手段的成熟,目前构建出的复制缺陷型RV具有较低的毒性和较高的安全性,在神经环路研究中具有巨大的潜力。


       以上两种病毒的改进型已经在科研领域(尤其国外)使用十余年,虽然逆行示踪和操作效果都比较满意,但是因为在使用中有一定的安全要求(Biological Safety Level 3),必须在具有P2以上资格的机构使用,所以,在一般实验室中为了实验者和环境的安全,是不允许使用这两种逆标病毒进行实验。


       2011年有文章介绍了一种使用狂犬病的糖蛋白包装的慢病毒载体(pseudotyp e an HIV-1 vector with a fusion envelope glycoprotein (termed FuG-B)。由于具有狂犬病外壳糖蛋白,所以可以逆行感染神经元,从而做到逆行标记,但由于基因组并没有携带狂犬病的外壳糖蛋白基因,所以被感染的神经元无法继续感染下一级神经元,从而做到一级逆行标记。虽然设计十分合理巧妙,但在使用过程中发现,FuG-B病毒的逆标感染效率并十分不理想,远远达不到之前介绍的两种逆标病毒。


       至今国内绝大多数实验室都没有一种安全,可靠的逆行标记工具,所以可靠的CAV以及retro AAV使我们急需的逆标工具!



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