単純ヘルペスウイルス1株H129から派生したneterograde単シナプストランストレーサー

背景：単純ヘルペスウイルスタイプ1株129（H129）は、既存の逆行トレーサーを補完する有望な順行性ニューロン回路トレースツールを表しています。ただし、現在のH129派生トレーサーは多シナプスであり、ニューロンの詳細にラベルを付けるほど明るくなく、直接投影ターゲットを単シナプストレーサーとして決定することもできます。 方法：H129の細菌人工染色体に基づいて、ニューロン回路トレースのために一連の組換えウイルスを生成しました。その中で、H129-G4はバイナリタンデム接続GFPカセットをH129ゲノムに挿入することで得られ、H129-ΔTK-TDTはチミジンキナーゼ（TK）遺伝子を削除し、TdTomatoコーディング遺伝子をH129ゲノムに添加することにより得られました。次に、得られたウイルストレーサーを、トレース容量のin vitroおよびin vivoでテストしました。 結果：H129-G4は、複数のシナプスを介して送信し、緑色の蛍光タンパク質でニューロンを標識し、標識ニューロンの形態学的詳細を視覚化することができます。H129-ΔTK-TDTは、ニューロンだけで複製も広がりもありませんが、ヘルパーウイルスからの相補的な発現TKの存在下で、シナプス後ニューロンをTdTomatoで伝達してラベル付けします。H129-ΔTK-TDTは、CREトランスジェニックマウスの与えられた脳領域の特定のニューロンタイプの直接的なプロジェクトをマッピングすることもできます。回路がよく知られているテストされた脳領域では、H129-ΔTK-TDTトレースパターンは以前の結果と一致しています。 結論：最初に感染したニューロンでTK、H129-ΔTK-TDT複製を依存的に発現するヘルパーウイルスの助けを借りて、1つのシナプスを介して前後に伝達し、シナプス後ニューロンをTdtomatoで標識しました。H129-ΔTK-TDTアンテル階級のモノシナプストレースシステムは、ニューロン回路の直接出力をマッピングするための便利なツールを提供します。H129-G4は、ニューロンの形態の詳細を表示するのに十分な強さの標識信号を備えた、順序序数マルチシナプストレーサーです。

BACKGROUND: Herpes simplex virus type 1 strain 129 (H129) has represented a promising anterograde neuronal circuit tracing tool, which complements the existing retrograde tracers. However, the current H129 derived tracers are multisynaptic, neither bright enough to label the details of neurons nor capable of determining direct projection targets as monosynaptic tracer. METHODS: Based on the bacterial artificial chromosome of H129, we have generated a serial of recombinant viruses for neuronal circuit tracing. Among them, H129-G4 was obtained by inserting binary tandemly connected GFP cassettes into the H129 genome, and H129-ΔTK-tdT was obtained by deleting the thymidine kinase (TK) gene and adding tdTomato coding gene to the H129 genome. Then the obtained viral tracers were tested in vitro and in vivo for the tracing capacity. RESULTS: H129-G4 is capable of transmitting through multiple synapses, labeling the neurons by green florescent protein, and visualizing the morphological details of the labeled neurons. H129-ΔTK-tdT neither replicates nor spreads in neurons alone, but transmits to and labels the postsynaptic neurons with tdTomato in the presence of complementary expressed TK from a helper virus. H129-ΔTK-tdT is also capable to map the direct projectome of the specific neuron type in the given brain regions in Cre transgenic mice. In the tested brain regions where circuits are well known, the H129-ΔTK-tdT tracing patterns are consistent with the previous results. CONCLUSIONS: With the assistance of the helper virus complimentarily expressing TK, H129-ΔTK-tdT replicates in the initially infected neuron, transmits anterogradely through one synapse, and labeled the postsynaptic neurons with tdTomato. The H129-ΔTK-tdT anterograde monosynaptic tracing system offers a useful tool for mapping the direct output in neuronal circuitry. H129-G4 is an anterograde multisynaptic tracer with a labeling signal strong enough to display the details of neuron morphology.