Ретроградная трассировка


Ретроградное отслеживание — это исследовательский метод, используемый в неврологии для отслеживания нейронных связей от их точки окончания ( синапса ) до их источника ( тела клетки ). Методы ретроградной трассировки позволяют детально оценить нейронные связи между целевой популяцией нейронов и их входами по всей нервной системе . Эти методы позволяют «картировать» связи между нейронами в определенной структуре (например, глаз ) и нейронами-мишенями в мозгу . Противоположным методом является антеградная трассировка ., который используется для отслеживания нейронных связей от их источника до точки их окончания (т. е. от тела клетки до синапса). Как антероградная, так и ретроградная методика отслеживания основана на визуализации аксонального транспорта .

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 схемы. [1] [2]

Было показано, что бешенство эффективно для этой системы отслеживания цепи из-за низкого уровня повреждения инфицированных клеток, специфичности заражения только нейронов и строгого ограничения распространения вируса между нейронами в области синапсов. [3] Эти факторы позволяют получить высокоспецифичные следы, которые могут выявить отдельные нейронные связи в цепи, не нанося физического ущерба клеткам.

Другой метод заключается в введении специальных «бусинок» в ядра мозга животных, находящихся под наркозом. [4] Животным дают выжить в течение нескольких дней, а затем усыпляют. Клетки в начале проекции визуализируются через инвертированный флуоресцентный микроскоп .

Викершем и его коллеги разработали специальную методику, в которой использовался модифицированный вирус бешенства . Этот вирус был способен заразить одну клетку и перепрыгнуть через один синапс; это позволило исследователям исследовать локальную связность нейронов. [5]

После захвата синаптической окончанием или аксоном нейрона-мишени вирус бешенства покрывается пузырьком , который транспортируется к телу клетки через аксональный динеин . Вирус бешенства дикого типа будет продолжать размножаться и распространяться по центральной нервной системе до тех пор, пока он системно не заразит весь мозг. [3] Делеция гена, кодирующего гликопротеин (G-белок) при бешенстве, ограничивает распространение вируса строго клетками, которые были изначально инфицированы. Транссинаптическое распространение вируса может быть ограничено моносинаптической передачей к исходному нейрону путем псевдотипирования G-белка и помещения гена подCre -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 . [6] [7]


Нейроны PVH крысы Long-Evans, помеченные ретроградным индикатором флюоро-золота