1、神 经 示 踪 目录 /Contents 01 02 03 神经示踪的定义、用途、原理 示踪剂的要求和分类 神经示踪的应用 科学问题： 肾上腺素系统是机体的应激系统。肾上腺素系统能迅速调节唤醒、注意力、情绪、感觉门控等多种功能 ，使 机体应对环境变化 。其 结构基础是什么？ 试验方法： 肾上腺素系统是机体的应激系统。肾上腺素系统能迅速调节唤醒、注意力、情绪、感觉门控等多种功能 ，使 机体应对环境变化 。其 结构基础是什么？ Nature. 2015 Jul 1. doi: 10.1038/nature14600 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 Cell, Vol. 84, 941951,
2、 March 22, 1996, N: 核蛋白 ， P: 磷蛋白， M: 基质蛋白， G: 糖蛋白 ， L: 病毒 RNA聚合酶 G糖蛋白是狂犬病毒颗粒感染宿主细胞必须的 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 2） G糖蛋白序列缺陷的SADG-EGFP狂犬病毒颗粒 : 在这狂犬病毒颗粒中 , 其 RNA序列中没有 G 蛋白的序列， 但其外面包裹了 G蛋白（红色所示）。 这种狂犬病毒颗粒由于在感染的细胞无法合成新的 G蛋白， 导致丌能再感染其它细胞 N-P-M-EGFP-L 序列 正常的狂犬病毒颗粒 : 在这狂犬病毒颗粒中 , 其 RNA序列中有 G 蛋白的序列，其外面包裹了 G蛋白（红色所示）
3、。 这种狂犬病毒颗粒在感染的细胞后能合成新的 G蛋白， 能再感染其它细胞 N-P-M-G-L 序列 Nat Methods. 2007 January ; 4(1): 4749. 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 这种没有 G蛋白编码序列的病毒颗粒注射 6天后标记的皮质神经元 N-P-M-EGFP-L 序列 Nat Methods. 2007 January ; 4(1): 4749. 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 2） G糖蛋白序列缺陷的神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 1） Cre重组酶： Cre(Cyclization Recombination Enzyme,即环化重组
4、酶）是来源于噬菌体 P1的一种酶蛋白，分子量约 38kDa。它可以识别催化两个 LoxP位点之间发生同源重组，从而造成 DNA的缺失、易位等现象。 2） LoxP序列： 是由两个 13bp反向重复序列和中间间隔的 8bp序列共同组成， 8bp的间隔序列同时也确定了 LoxP 的方向。 13bp的反向重复序列是 Cre酶的结合域。其序列如下： 3） Cre-LoxP介导的基因重组： Promotor TransgeneX TransgeneX Promotor Stop GFP GFP LoxP LoxP LoxP Cre酶 不表达目标基因编码蛋白 表达目标基因编码蛋白 神经示踪的应用 -在脑网
5、络研究中应用 不表达目标基因编码蛋白 表达目标基因编码蛋白 Promotor Promotor LoxP LoxP LoxP Cre酶 GeneX GeneX LoxP Cre 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 3） Cre-LoxP介导的基因重组： SADG-EGFP狂犬病毒颗粒 : 在这狂犬病毒颗粒中 , 其 RNA序列中没有 G 蛋白的序列， 但其外面包裹了 G蛋白（红色所示）。 这种狂犬病毒颗粒由于在感染的细胞无法合成新的 G蛋白， 导致丌能再感染其它细胞 N-P-M-EGFP-L 序列 1） 2） Cre-loxP系统 Cre重组酶能特异在 LoxP位点进行剪切，然后把剪切的断端
6、实现重新连接 3） 已知蓝斑的去甲肾上腺素能神经元接受了广泛区域传入信息，发出纤维不广泛的脑区有联系 Nature. 2015 Jul 1. doi: 10.1038/nature14600 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 A区 B区 C区 RV RV Nature. 2015 Jul 1. doi: 10.1038/nature14600 这种情况还不能说明 C区与 B区有联系， 怎么？ 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 :G-EGFP-RV (去 G蛋白序列 - 带 EGFP序列的狂犬病毒 ) G ( 带 G蛋白序列的病毒 ) : G蛋白包裹的 G-EGFP-RV RV RV R
7、V RV RV Cre A区 B区 C区 RV RV Nature. 2015 Jul 1. doi: 10.1038/nature14600 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 : LoxP-G-EGFP-RV ( 带 LoxP序列 -stop-LoxP序列 -去 G蛋白序列 -带 EGFP序列的狂犬病毒 ) LoxP-G (带 LoxP序列 -stop-LoxP序列 -G蛋白序列的病毒 ) : G蛋白包裹的 G-EGFP-RV : Cre ( 带 Cre序列的病毒） RV RV RV RV RV Cre Cre Cre Cre RV Cre Nature. 2015 Jul 1. doi
8、: 10.1038/nature14600 G蛋白质粒和mCherry蛋白质粒 （注射 Cre) 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 Nature. 2015 Jul 1. doi: 10.1038/nature14600 神经示踪的应用 -在脑网络研究中应用 1. LC-NE neurons projecting to diverse output regions receive mostly similar input. 2. Projection-based viral labelling revealed that LC-NE neurons projecting to one ou
9、tput region also project to all brain regions we examined. Nat Med. 2017 Jun;23(6):714-722. 神经示踪的应用 -在突触研究中应用 Systemic immune challenge increases dendritic spine turnover in the cortex of Thy1-YFP transgenic mice 根据自己的试验目的和各示踪剂的特性，选择合适的示踪剂 根据脑图谱、自己检测的神经环路、示踪剂特性 确定 a. 示踪剂要运输的时间， 02 01 c. 注射点的坐标 b. 组织切片时要检测的平面 /方位， 立体定位仪一定要保证它放在水平的、固定的台子上 03 神经示踪 -总结
