简介

WGA是从小麦胚芽提取的凝集素蛋白，既能顺行追踪（从神经元胞体到轴突末梢），也能逆行追踪（从轴突末梢到胞体），适用场景广泛。WGA通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞，此过程依赖于其与细胞膜表面糖缀合物中N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和唾液酸残基的特异性结合。

图1.慢性束缚应激（CRS）期间，光遗传学抑制迷走神经背侧运动核（DMX）中支配肝脏的神经元活性，可有效抑制肝脏脂质运载蛋白2（LCN2）的激增，并逆转CRS诱导的焦虑样行为。（WGA逆行跨突触。IF=16.6，客户文章，Yan L, Yang F, Wang Y, et al. Nat Commun. 2024;15(1):3034. Published 2024 Apr 8. doi:10.1038/s41467-024-47266-9）

应用场景

1.顺行示踪

文献1

为进一步验证酪氨酸羟化酶（TH）阳性延髓头端腹外侧区（THRVLM）与星状神经节（SG）之间的解剖学连接，研究者向多巴胺β羟化酶（DBH）-Cre转基因小鼠的单侧RVLM注射顺行单突触示踪病毒AAV-DIO-WGA-FLP，并混合霍乱毒素B亚基（CTB）以标记注射位点，随后向脊髓中间外侧柱（IML）注射AAV-fDIO-EGFP-2a-Synaptophysin-mRuby病毒（突触前定位标记）。通过CTB事后验证RVLM内病毒注射的靶向准确性，且EGFP信号局限于IML区域。值得注意的是，在SG中观察到了来自IML区脊髓节前神经元（SPNs）的mRuby信号。

图2.从RVLM到SG的多级顺行示踪。（IF=8，客户文章，Xu S, Zhang R, Jin S, et al. Basic Res Cardiol. 2025;120(5):835-854. doi:10.1007/s00395-025-01128-7）

文献2

为明确下丘脑背内侧核（DMH）在瘦素响应性AgRP（刺鼠相关蛋白）神经环路中的作用，作者结合跨突触示踪蛋白（WGA-ZsGreen）与全细胞膜片钳记录技术，对AgRP神经元支配的DMH神经元进行电生理分析。研究人员向AgrpCre::Ai32小鼠的弓状核（ARC）注射Cre依赖的示踪病毒AAV9-DIO-WGA-ZsGreen（可标记存在突触连接的神经元）。Ai32小鼠会在Cre介导的重组作用下表达ChR2/EYFP融合蛋白。RNA原位杂交结果证实，DMH中约78%被AgRP神经元支配的神经元表达黑皮质素4受体（MC4R，内源性特异性拮抗剂为AgRP）。

为验证该连接是否为单突触连接，向灌流液中加入河豚.毒素（TTX，阻断钠通道，抑制动作电位产生）与4-氨基.吡啶（4-AP，钾通道阻滞剂）以消除任何网络活动。结果显示，光刺激表达ChR2的AgRP神经元轴突末梢所诱发的DMH神经元抑制性突触后电流（IPSCs）可被荷包牡丹碱（Bic，GABAA受体拮抗剂）完全阻断，证实这些末梢释放γ-氨基丁.酸（GABA）。在DNQX（竞争性AMPA/红藻氨酸受体拮抗剂）、AP5（选择性NMDA受体拮抗剂）与Bic共同存在的条件下，光刺激表达ChR2的AgRP神经末梢，以可逆方式抑制了DMH中ZsGreen阳性突触后神经元的动作电位，且这些神经元的放电频率与静息膜电位均显著降低。进一步探究了瘦素对DMH中ZsGreen阳性突触后神经元放电活动的影响，发现瘦素全身处理显著增强了DMH神经元的神经活动。

图3.瘦素响应性AgRP神经元直接支配DMH神经元。（IF=8.713，Han Y, He Y, Harris L, Xu Y, Wu Q. Elife. 2023;12:e82649. Published 2023 Apr 12. doi:10.7554/eLife.82649）

2.逆行示踪

文献1

为验证腹侧海马（vHPC）与外侧隔核（LS）之间参与观察性恐惧（OF）形成的直接连接。由于大多数LS神经元为GABA能神经元，且海马向LS投射并调控本能行为的通路中，绝大多数是海马谷氨酸能锥体神经元与LS GABA能神经元之间的连接，于是，研究人员在背外侧隔核（dLS）GABA能神经元中特异性表达WGA，以检测vHPC→dLS的激活/抑制对OF能力的影响。实验设计为：向双侧dLS注射腺相关病毒血清型9（AAV9）介导的VGAT-WGA-CRE-EGFP病毒（即跨单突触工具），同时向双侧vHPC注射AAV9-DIO-hM3D(Gq)（或hM4D(Gi)）-mCherry病毒。结果显示，化学遗传学激活投射至dLS的vHPC神经元，提高了实验小鼠的OF能力。相反，化学遗传学抑制投射至dLS的vHPC神经元，降低了实验小鼠的OF能力。这表明，双侧vHPC→LS环路负责双向介导OF。

图4.vHPC→dLS环路参与OF形成。（IF=8.8，客户文章，Peng S, Yang X, Meng S, et al. Cell Rep. 2024;43(6):114277. doi:10.1016/j.celrep.2024.114277）

文献2

来自DMV的迷走神经纤维投射至胃肠道的不同节段。为靶向投射至空肠的DMV神经元，科研人员向野生型小鼠的空肠内注射了一种逆行AAV，该病毒编码WGA与Cre重组酶的融合蛋白（AAV-hSyn-WGA-Cre-P2A-mCherry，简称AAV-WGA-Cre）。同时，向DMV区域注射Cre依赖且编码hM4D(Gi)的AAV或Cre依赖的对照AAV，从而能够对投射至空肠的DMV神经元进行化学遗传学操控。结果显示，化学遗传学抑制（4i）组小鼠的体重增长减少、血浆甘油三酯（TG）水平降低、粪便脂肪排泄增加且空肠脂肪吸收减少。这些结果表明，投射至空肠的DMV神经元可直接调控脂肪吸收与体重增长。

图5.投射空肠的DMV神经元调控脂肪吸收与体重增加。（IF= 50.5，客户文章，Lyu Q, Xue W, Liu R, et al. Nature. 2024;634(8035):936-943. doi:10.1038/s41586-024-07929-5）

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