狂犬病病毒脑内分布的三维成像分析及其光热清除策略研究

Rabies is a fatal anthropozoonosis whose mortality is almost 100%. Efficient killing of rabies is still high desirable and challenging to date. In our project, we chose CVS-B2c as the model. We prepared aptamer functionalized nanobiosensor and combined with Halo-tag, which realized simultaneously labeling of the glycoprotein and ribonucleoprotein of virus . The dual-fluorescence labeled virus could be was imaged and analyzed in deep brain via the fluorescence micro-optical sectioning tomography and MRI. Thereafter, the changes of brain contour, sea horse, epencephalon, thalamus, striatum, amygdala, brain stem after virus infection were quantitatively analyzed. And the dataset were collected to construct the virus’s three-dimension distribution model in brain. This model revealed the law of virus distribution in brain in details and demonstrated the nerve damage mechanism in the host’s central nervous system systemically. We further fabricated the gold nanoparticles self-assembly using virus as the template. With the guidance of the three dimension model, photothermal effect in virus inhibition of the self-assembly was evaluated both in vitro and in vivo. Our project demonstrated here should open a new window in anti-rabies therapy, and had great methodology significance for other nerve autophagy virus investigation.

狂犬病是一种由狂犬病病毒（RABV）引起的人兽共患传染病，其近乎100%的致死率是目前病毒学领域亟需攻克的重大难题。本项目以RABV固定毒CVS-B2c为研究毒株，通过创制适配体-高特异性荧光探针，并结合Halo-tag标签和基因工程等手段，对RABV表面糖蛋白和内部核糖核蛋白进行双标记，采用荧光显微切片断层成像（fMOST）和核磁成像技术，获取病毒在小鼠全脑的高分辨数据集，深入研究鼠脑外轮廓、海马、丘脑、纹状体、杏仁核、脑干等区域侵染病毒后的组织变化，构建RABV脑内分布的三维模型，系统探究病毒在脑内的分布规律，深层次阐明病毒造成中枢神经系统神经损伤的机制。进一步以病毒为模板，制备RABV-球形金纳米粒子自组装体，搭建光热治疗平台，借助RABV脑内三维模型指导，深入研究光热法清除RABV的策略。本项目不仅为狂犬病的治疗提供了新的策略，而且对其他噬神经病毒的研究也具有重要的方法学意义。

狂犬病是一种由狂犬病病毒（RABV）引起的人兽共患传染病，其近乎100%的致死率是目前病毒学领域亟需攻克的重大难题。本项目以RABV固定毒CVS-B2c为研究毒株，通过创制适配体-高特异性荧光探针，并结合Halo-tag标签和基因工程等手段，对RABV表面糖蛋白和内部核糖核蛋白进行双标记，进一步以病毒为模板，制备RABV-球形金纳米粒子自组装体，搭建光热治疗平台，借助RABV脑内三维模型指导，深入研究光热法清除RABV的策略。同时，利用fMOST和单细胞RNA测序，揭示了小鼠脑内狂犬病毒感染的空间和细胞分布构建RABV脑内分布的三维模型，系统探究病毒在脑内的分布规律，深层次阐明病毒造成中枢神经系统神经损伤的机制。同时，使用石榴状树突状二氧化硅纳米球制造的密集合并的量子点（量子点）和辣根过氧化物酶(HRP)标记的抗体，构建纳米传感器实现对狂犬病病毒灵敏和可靠的双模态检测策略。本项目不仅为狂犬病的治疗提供了新的策略，而且对其他噬神经病毒的研究也具有重要的方法学意义。同时，也围绕功能化纳米材料的可控制备及其在食品安全分析、肿瘤精准诊断与治疗和细菌感染治疗等方面开展工作。在课题执行过程中，发表狂犬病病毒诊断与治疗相关领域高水平论文4篇，肿瘤与细菌病原微生物感染治疗方面的高水平论文13篇，授权专利2项，参加相关国际、国内学术会议8次，大会报告或者邀请报告8次。