WGA-HRP（小麦胚芽凝集素-辣根过氧化物酶偶联物）是一种由植物凝集素WGA与酶蛋白HRP通过化学交联形成的复合物。其独特的糖结合能力与酶催化活性结合，使其成为神经科学研究中不可或缺的示踪工具。本文将系统解析其化学组成、作用机制及在神经通路研究中的创新应用。
WGA的糖结合特异性
WGA提取自小麦胚芽，由两个亚基组成，分子量43.2 kDa。其核心功能是特异性识别N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）和硅酸基团，这一特性使其能够靶向结合细胞膜表面的糖蛋白或糖脂。
HRP的酶学性质
HRP是一种含亚铁血红素的糖蛋白，分子量约40 kDa。其催化活性依赖于血红素辅基，可将过氧化氢转化为水，同时氧化底物（如DAB）生成不溶性沉淀。WGA与HRP通过戊二醛或碳二亚胺交联，形成稳定的偶联物。
1. 轴突运输示踪机制
WGA-HRP通过胞饮作用被神经元摄取后，可沿轴突双向运输：
1. 顺行运输：从胞体向轴突末梢运输，速度可达300-400 mm/天；
2. 逆行运输：从末梢返回胞体，速度约为顺行的一半。
这种双向示踪能力使其能够同时标记神经元的输入与输出通路。
2. 信号放大与可视化
结合HRP的催化特性，通过DAB染色可形成棕黑色沉淀，实现神经通路的显微镜可视化。相较于传统方法，WGA-HRP的灵敏度提升10倍以上，甚至能标记跨突触的次级神经元。
大鼠额叶-顶盖投射通路研究
将WGA-HRP注入大鼠上丘后，发现额叶皮质内外侧部均发出纤维投射至顶盖，且投射模式具有区域特异性：外侧部纤维主要分布于顶盖中深层外侧，内侧部纤维则集中于内侧。该研究揭示了视觉通路与运动控制的神经环路基础。
猫下丘脑-延髓投射机制解析
通过顺行与逆行追踪结合，证实下丘脑室旁核（Pa）向延髓吻侧腹外侧区（RVL）存在直接投射。WGA-HRP标记的纤维终末呈串珠状分布，深度可达腹侧1.0 mm区域，为心血管调节中枢的解剖学研究提供了关键证据。
· 优势：高灵敏度、双向示踪能力、可跨突触标记；
· 局限性：标记效果受注射量与存活时间影响，过量注射可能导致非特异性扩散。
随着病毒示踪技术与荧光标记的发展，WGA-HRP正逐步与光遗传学、超分辨显微镜结合，未来有望在单神经元水平解析复杂神经网络。
