逆向跨单级标记 (Reverse cross single level labeling)

背景

RV的囊膜糖蛋白（GP）是其逆行跨突触所必需的蛋白，其受体大量分布在轴突末端，感染后可沿轴突逆行进入神经元胞体开启病毒复制，G蛋白缺失的RV（RV-ΔG）会丧失跨突触能力，而其复制及转录不受影响（可持续高丰度表达外源基因）。因此，RV-ΔG携带报告基因后，功能类似CTB，retrobeads等，可逆向高亮度标记神经元精细形态。另外，补偿RV-G蛋白，可辅助RV-ΔG逆行跨突触感染上一级神经元，从而实现跨单突触神经网络标记。

利用重组的禽类肉瘤病毒（ASLV）的外膜蛋白（EnvA）融合蛋白包装RV形成的病毒粒子，可特异性识别EnvA的受体TVA（TVA只存在于禽类细胞中，在哺乳动物神经元中无表达）介导病毒特异性地感染细胞。利用Cre转基因鼠结合Cre-LoxP控制表达TVA及G蛋白的AAV辅助病毒，可实现只在特定区域特异类型神经元中表达TVA及G蛋白，从而利用RV-EnvA-ΔG实现对特异类型神经元的逆向跨单级突触标记（如图1）。

图1. A：跨单级RV改造原理；B：RV逆行跨单级突触标记示意图（ArenkielBR, et al., Nature.2009.）

应用

研究特定脑区特定类型神经元的单级输入网络（见案例展示）

案例展示

实例一：逆向标记海马锥体神经元中同时作用于mPFC和ACB中的GABA能神经元

实验动物：抑制性神经元(SST,PV,VIP)的Cre小鼠
使用的病毒：RV-EnvA-GFP，AAV-DIO-TVA-hBFP和AAV-DIO-RG
实验方法和结果：在抑制性神经元（SST,PV,VIP）的Cre小鼠mPFC脑区注射RV-EnvA-GFP以及Cre依赖的辅助病毒AAV-DIO-TVA-hBFP和AAV-DIO-RG实现逆向跨单级突触，同时在ACB脑区注射从轴突末梢吸收的RV-DG-DsRed，病毒逆向标记海马体投射到ACB区的神经元，最终找到海马体中同时调控mPFC和ACB区的GABA能神经元。（如图2）

图2. 标记海马锥体神经元中同时作用于mPFC和ACB中的GABA能神经元（Sunetal.,Natureneuroscience,2019）

产品列表

-RV病毒产品CVS-N2c毒株系列不断更新，毒性更低，跨突触效率更高

产品编号	产品名称	颜色和用途
BC-RV-CVS EnvA461	RV-CVS-EnvA-ΔG-EGFP	Green, can achieve retrograde monosynaptic tracing when used with AAV-RV(N2cG), AAV-TVA
BC-RV-CVS EnvA462	RV-CVS-EnvA-ΔG-tdTomato	Red, can achieve retrograde monosynaptic tracing when used with AAV-RV(N2cG), AAV-TVA (Learn about the applications of this product)
BC-RV-EnvA862	RV-EnVA-ΔG-EGFP	Green, can achieve retrograde monosynaptic tracing when used with AAV-RV(N2cG), AAV-TVA
BC-RV-EnvA844	RV-EnVA-ΔG-mCherry	Red, can achieve retrograde monosynaptic tracing when used with AAV-RV(N2cG), AAV-TVA
BC-RV-CVS EnvA471	RV-CVS-EnvA-ΔG-mCherry-P2A-FlpO	When used in combination with AAV-RV(N2cG) and AAV-TVA, it enables retrograde monosynaptic tracing and functional regulation (Learn about the applications of this product)
BC-RV-CVS EnvA715	RV-CVS-EnvA-ΔG-Gcamp6s	When used in combination with AAV-RV(N2cG) and AAV-TVA, it enables retrograde monosynaptic tracing and recording of upstream neuronal activity (Learn about the applications of this product)
BC-0442	rAAV-EF1α-DIO-N2cG	When used in combination with RV-CVS-EnvA and AAV-TVA, it enables retrograde monosynaptic tracing and functional regulation
BC-0041	rAAV-EF1α-DIO-EGFP-T2A-TVA	When used in combination with AAV-RV(N2cG) and RV-CVS-EnvA, it enables retrograde monosynaptic tracing and functional regulation
BC-0061	rAAV-EF1α-DIO-mCherry-F2A-TVA	When used in combination with AAV-RV(N2cG) and RV-CVS-EnvA, it enables retrograde monosynaptic tracing and functional regulation