摘要
工具病毒是指利用自然界存在的野生型病毒或基因工程改造的重组病毒作为一种研究的工具。在神经科学研究领域，由于传统示踪工具存在传播方向不特异、标记神经元信号较弱等缺点，因而工具病毒被广泛的应用于神经细胞的标记、操纵，这为解析大脑神经网络的结构和功能提供了强有力的研究手段。伴随着各种新技术的发展，工具病毒的种类和应用策略也在不断增长。本研究分别基于水泡性口炎病毒和狂犬病毒提供了两种新的解析神经环路的新方法。具体内容由以下两部分组成: (1)本研究在糖蛋白基因缺失的水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus，VSV)毒株的基础上突变其核蛋白，从而获得了重组病毒VSV-ΔG-NR7A-EGFP，并发现该病毒在一定窗口期内可实现神经元形态的快速高亮度标记;我们进一步在此基础上构建了VSV-ΔG-EnvA-NR7A-EGFP病毒，并基于特定的转基因动物及辅助病毒rAAV-EF1a-Dio-Bfp-Tva，通过控制注射位点病毒粒子数目，分别实现了伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)到下丘脑外侧区(Lateral hypothalamic area，LH)投射特异性的D2R神经元和腹侧被盖区(Ventral tegmental area，VTA)到NAc投射特异性的多巴胺神经元的标记，展示了一种可用于稀疏、高亮地标记具有特定投射特征的特异类型神经元精细结构的新方法。 (2)本研究基于能够逆向跨单级突触标记神经网络的狂犬病毒(rabies virus，RV)系统，通过在DAT-cre小鼠的VTA区域注射RV逆向跨单级突触所需的辅助病毒rAAV-EF1a-Dio-Bfp-Tva和rAAV-EF1a-Dio-RVG，并在辅助病毒经过1个月的表达后分别在NAc和基地外侧杏仁核（basolateral amygdaloid，BLA）脑区注射携带两种不同荧光蛋白基因的EnvA包被的RV，应用这种标记策略解析了VTA区域具有不同投射特异性的多巴胺能神经元的输入网络，在结构上解释了VTA中的多巴胺能神经元支配NAc脑区调控奖赏行为而支配BLA脑区对厌恶刺激有响应的神经网络机制的原因，提供了一种解析神经网络的新方法。
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