水疱性口炎病毒(Vesicular stomatitis virus,VSV) 属于弹状病毒科(Rhabdoviridae) 水泡病毒属(Vesiculovirus),是有囊膜的单股负链RNA 病毒。尽管 VSV 能够在 CNS 中复制,关于VSV 作为示踪病毒的报道相对其他病毒的应用要晚。外周组织感染后机体的先天的免疫系统会快速终止 VSV 病毒的复制并清除,因此不适用于外周到中枢环路的标记,主要在中枢神经回路示踪研究中广泛使用。
VSV能感染多种动物模型,包括啮齿动物,鱼类、禽类,及非人灵长类等。其特点是复制及跨突触速度快,外源基因表达量超高,可获得神经元精细形态。
VSV具有特异顺向跨突触的特性。当病毒定位注射到实验区域,病毒感染神经细胞后在神经细胞内复制并表达携带的荧光蛋白基因,子代病毒产生后经轴突运输到突触前,跨突触进入下游神经元,并开始新一轮的复制、包装及跨突触传播等过程。
VSV的囊膜糖蛋白(glycoprotein,G)是其顺向跨突触所必需的蛋白,G蛋白缺失的VSV(VSV-ΔG)会丧失跨突触能力,而其基因组的复制及转录不受影响(可继续高丰度表达外源基因),因此VSV-ΔG病毒可用于快速获得神经元投射分布全貌,同时可用于发展顺行跨单级示踪系统。
图1. VSV特异顺向跨突触传播示意图(Beier KT et al. Frontiers in Neural Circuits. 2013.)