Ретроградная трассировка - Retrograde tracing

Нейроны ПВГ крысы Лонг-Эванса, отмеченные ретроградным индикатором фтор-золото

Ретроградное отслеживание - это метод исследования, используемый в неврологии для отслеживания нейронных связей от точки их разрыва ( синапса ) до их источника ( тела клетки ). Методы ретроградного отслеживания позволяют детально оценить нейронные связи между целевой популяцией нейронов и их входы по всей нервной системе . Эти методы позволяют «картировать» связи между нейронами в определенной структуре (например, в глазу ) и целевыми нейронами в головном мозге . Противоположным методом является антероградное отслеживание , которое используется для отслеживания нейронных связей от их источника до точки прекращения (то есть от тела клетки до синапса). Как антероградные, так и ретроградные методы отслеживания основаны на визуализации аксонального транспорта .

Техники

Ретроградное отслеживание может быть достигнуто с помощью различных средств, включая использование вирусных штаммов в качестве маркеров связи клетки с местом инъекции. Вирус псевдобешенства (PRV; штамм Bartha), например, может использоваться в качестве подходящего индикатора из-за склонности инфекции распространяться вверх по пути синаптически связанных нейронов, таким образом раскрывая природу их схем.

Было показано, что бешенство эффективно для этой системы отслеживания цепей из-за низкого уровня повреждения инфицированных клеток, специфичности инфицирования только нейронов и строгого ограничения распространения вируса между нейронами в синаптические области. Эти факторы позволяют получить высокоспецифические следы, которые могут выявить отдельные нейронные связи в цепи, не нанося физического ущерба клеткам.

Другой метод заключается в введении специальных «бусинок» в ядра мозга под наркозом. Животным дают выжить в течение нескольких дней, а затем их усыпляют. Клетки в источнике проекции визуализируются с помощью инвертированного флуоресцентного микроскопа .

Уикершем и его коллеги разработали специальный метод, в котором использовался модифицированный вирус бешенства . Этот вирус был способен заразить одну клетку и перепрыгнуть через один синапс; это позволило исследователям исследовать локальную связь нейронов.

Вирус бешенства

После захвата на синаптическом окончании или аксоне целевого нейрона вирус бешенства окутывается пузырьком, который транспортируется к телу клетки через аксональный динеин . В вирусе бешенства дикого типа вирус будет продолжать размножаться и распространяться по центральной нервной системе, пока не заразит системно весь мозг. Делеция гена, кодирующего гликопротеин (G-белок) при бешенстве, ограничивает распространение вируса строго в первоначально инфицированные клетки. Транссинаптическое распространение вируса может быть ограничено моносинаптической передачей к исходному нейрону путем псевдотипирования G-белка и помещения гена под Cre- контроль. Это распространение вируса можно визуализировать с помощью методов, включая добавление гена флуоресценции, такого как зеленый флуоресцентный белок, на вирусную кассету или с помощью иммуногистохимии .

Вирус псевдобешенства

Член семейства herpesviridae , вирус псевдобешенства распространяется через ЦНС как ретроградным, так и антероградным образом, перемещаясь вверх по нейронному аксону в сому и дендриты в ретроградном приложении. Удаление трех ключевых генов мембранных белков в штамме псевдобешенства PRV-Bartha блокирует антероградное распространение вируса и позволяет проводить дополнительные манипуляции с вирусной ДНК, такие как добавление флуоресценции, что позволяет отслеживать ретроградную цепь.

Фторсодержащее золото

Fluoro-Gold, также известный как гидроксистилбамидин , представляет собой невирусный флуоресцентный ретроградный индикатор, движение которого вверх по аксону и поперек дендритного дерева можно визуализировать с помощью флуоресцентной микроскопии или иммуногистохимии.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

Ретроградное отслеживание широко использовалось в широком спектре исследований в области нейробиологии, включая следующие примеры: