戊型肝炎病毒與宿主細(xì)胞相互作用

趙怡敏　周照斌　汪玨楚

摘要：戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，主要感染豬、野豬和鹿，也感染兔、鼠、禽類、羊等其他動(dòng)物。近年，病毒的組分及宿主細(xì)胞因子之間的相互作用成為研究的熱點(diǎn)。與病毒有相互作用的細(xì)胞因子漸漸的被發(fā)現(xiàn)，這為研究戊型肝炎病毒與宿主細(xì)胞因子的相互作用機(jī)理提供新的方向。

關(guān)鍵詞：戊型肝炎病毒;宿主細(xì)胞;相互作用

中圖分類號(hào)：R512? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? ? ? ? doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2021.21.073

Hepatitis E virus Interacts with Host Cells

Abstract：Hepatitis E virus （HEV） is an RNA virus.Mainly infected with pigs，wild boar and deer，but also infected rabbits，rats，poultry，sheep and other animals，through contaminated water，undercooked meat and offal into the food chain and infected people.After HEV infection，most of the patients showed self-limited disease，but a few of them turned to chronic hepatitis，cirrhosis and other liver diseases.In recent years，the interaction between viral components and host cytokines has become a research hotspot.The discovery of cytokines that interact with virus gradually provides a new direction for studying the interaction mechanism between hepatitis E virus and host cytokines.

Keywords：hepatitis E virus，zoonosis，interaction

引言

戊型肝炎病毒（HEV）是呈球形的單股正鏈RNA病毒，核衣殼呈二十面體立體對(duì)稱。HEV是戊型肝炎的病原體，其感染的戊型肝炎是一種經(jīng)糞口傳播的急性傳染病。HEV基因組中包含有3個(gè)開放閱讀框（Open Reading Frame，ORF），其中ORF1是非結(jié)構(gòu)蛋白基因，含依賴RNA的RNA多聚酶序列ORF1蛋白，ORF1可以直接從HEV的mRNA樣基因組翻譯。ORF2是結(jié)構(gòu)蛋白的主要部分，最初被認(rèn)為編碼衣殼蛋白作為主要病毒粒子成分。然而，近年來的研究表明，HEV-ORF2蛋白表現(xiàn)為多種形式，具有多種功能，而不是僅僅作為病毒衣殼;ORF3與ORF1和ORF2有重疊，也是病毒結(jié)構(gòu)蛋白基因，可編碼病毒特異性免疫反應(yīng)抗原。

1 戊型肝炎病毒傳播

自1955年印度由水源污染發(fā)生了首次次戊型肝炎大暴發(fā)以來，先后在亞洲、歐洲等地都有流行。豬是戊型肝炎病毒的主要宿主。由于高傳播率和高易感性，目前的防疫手段應(yīng)側(cè)重于限制農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的傳播，特別是在農(nóng)場(chǎng)隔間之間，豬接種疫苗將有助于控制HEV的傳播[1]。HEV或HEV相關(guān)病毒已在越來越多的家畜和野生動(dòng)物物種中被發(fā)現(xiàn)，自豬HEV最初發(fā)現(xiàn)以來，全球已從十幾種動(dòng)物物種（雞、兔、鼠、魚類、蝙蝠和駱駝等）中鑒定出HEV的變體，導(dǎo)致宿主范圍顯著擴(kuò)大。同時(shí)在許多物種（包括浣熊、狗和幾種野生嚙齒動(dòng)物）中也檢測(cè)到了針對(duì)HEV的抗體，進(jìn)一步暗示可能存在額外的HEV動(dòng)物宿主，HEV宿主范圍的擴(kuò)大應(yīng)有助于開發(fā)有用的HEV動(dòng)物模型[2]。盡管遺傳多樣性很高，但迄今為止，HEV基因型1-4僅描述了一種HEV血清型。新的HEV或HEV相關(guān)病毒的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致基因型數(shù)量的持續(xù)增加，基因組組織和序列同源性方面顯示出相當(dāng)大的差異。此外，HEV和HEV相關(guān)病毒的高變異性使得其在動(dòng)物中的起源尚不清楚[3]。

2 戊型肝炎病毒與宿主細(xì)胞蛋白相互作用

HEV是一種準(zhǔn)包膜病毒，在膽汁和糞便中以無包膜病毒的形式存在，而在血液中的HEV則具有一層宿主來源的膜結(jié)構(gòu)。通過共免疫沉淀及酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（ELISA）方法，可證實(shí)位于基底外側(cè)膜上的細(xì)胞表面受體脫唾液酸糖蛋白受體1/2的胞外結(jié)構(gòu)域可直接與病毒的衣殼蛋白（ORF2）相互作用。siRNA介導(dǎo)的耗竭可顯著減少細(xì)胞表面的HEV結(jié)合，表明主要存在于細(xì)胞膜上的ASGPR和ITGA3主要作為連接因子促進(jìn)HEV進(jìn)入。此外，HSP90和ATP5B被證明直接與HEV衣殼結(jié)合以介導(dǎo)入入病毒粒子的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸，這些宿主因素似乎在不同階段參與HEV進(jìn)入。然而在真實(shí)病毒感染的背景下，仍然缺乏對(duì)這些依賴因素的功能驗(yàn)證。ASGPR的表達(dá)可增強(qiáng)HeLa細(xì)胞與HEV的結(jié)合，其耗竭可減弱PLC/PRF/5細(xì)胞與HEV的結(jié)合，但不影響其釋放;抗ASGPR抗體和其胞外結(jié)構(gòu)域的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑也可抑制無包膜HEV與肝細(xì)胞的結(jié)合。其在無包膜HEV進(jìn)入細(xì)胞過程中的作用仍需進(jìn)一步分析。使用重組表達(dá)核衣殼蛋白ORF2生成的病毒樣顆粒作為無包膜，HEV模型的研究顯示，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖、ATP合成酶5B及葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78均在病毒的附著和進(jìn)入過程中起到一定作用[4]。而有包膜HEV（enveloped HEV，eHEV）的膜表面則不存在病毒蛋白，意味著eHEV可能不依賴附著因子或細(xì)胞受體進(jìn)入細(xì)胞。eHEV總體上與宿主細(xì)胞的附著效率較低，且與HSPGs或ITGA3無關(guān)。eHEV膜上還有磷酯酰絲氨酸，其可能作為潛在的附著因子與細(xì)胞表面的T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白結(jié)構(gòu)域1結(jié)合，該機(jī)制已在包膜富含PS的多種包膜病毒中發(fā)現(xiàn)[5-6]。

作為基因3型和4型HEV的天然宿主，豬是重要的同源動(dòng)物模型系統(tǒng)。在發(fā)現(xiàn)豬HEV并將豬鑒定為同源動(dòng)物模型后不久，該模型被用于研究HEV復(fù)制，證明了病毒不僅在肝臟中復(fù)制，而且在肝外部位（如小腸、結(jié)腸和淋巴結(jié)）中復(fù)制。豬模型也被用來評(píng)估來自感染性克隆的封端全長(zhǎng)HEV RNA轉(zhuǎn)錄本的感染性;還揭示了ORF3的起始位點(diǎn)對(duì)于體內(nèi)病毒感染至關(guān)重要，并且ORF1的高變異區(qū)域?qū)τ诟腥竞蛷?fù)制是不必要的。雖然豬已被證明是HEV基因型3和4的有用模型，臨床疾病的所有方面也都表現(xiàn)在感染基因型3和4的豬中，但它們不易受占大多數(shù)臨床病例的基因型1和2的影響。

研究表明，克拉氏菌素介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（CME）是許多病毒利用的常見途徑，是兩種病毒體進(jìn)入宿主細(xì)胞的主要進(jìn)入途徑，內(nèi)吞作用也需要小的GTP酶Ras相關(guān)蛋白R(shí)ab5和Rab7，在內(nèi)吞內(nèi)化和內(nèi)體分選后，內(nèi)化的eHEV靶向具有適當(dāng)環(huán)境條件以觸發(fā)其膜降解的溶酶體，導(dǎo)致暴露的衣殼進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)受體以最終脫皮。外泌體中釋放的HEV顆粒受到保護(hù)，免受中和抗體的影響，這可能導(dǎo)致HEV在其宿主中擴(kuò)散。

已證明與非包膜HEV結(jié)合相關(guān)的分子包括硫酸肝素蛋白聚糖（HSPGs），亞洲糖蛋白受體（ASGPR）和整合素α3（ITGA3）。HSPGs是大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞表面的豐富分子，可作為非特異性附著因子，促進(jìn)病毒粒子與特異性受體之間的后續(xù)相互作用。載脂蛋白E（ApoE）是血漿脂蛋白的核心成分，主要在血漿脂蛋白介導(dǎo)的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)中起作用，在HEV感染的豬肝中呈上調(diào)，作為膽固醇進(jìn)出肝臟的運(yùn)輸所必需的，ApoE對(duì)于eHEV進(jìn)入可能是必不可少的。ER是一種膜系統(tǒng)，介導(dǎo)膜和分泌蛋白以及脂質(zhì)（如脂肪酸、鞘脂、磷脂和膽固醇）的生物合成，幾乎所有病毒在整個(gè)病毒生命周期中都會(huì)篡奪ER駐留通道、伴侶和酶的內(nèi)源性功能，這表明ER可能是控制HEV復(fù)制的中心細(xì)胞器。多種與HEV編碼蛋白相互作用的ER相關(guān)蛋白在感染時(shí)調(diào)節(jié)病毒復(fù)制，如ER駐留酶，寡糖基轉(zhuǎn)移酶（OST）復(fù)合物，驅(qū)動(dòng)聚糖部分與新生pORF2的附著S用于糖基化修飾。

HEV的感染通常會(huì)引發(fā)先天免疫應(yīng)答，與病原體接觸后立即控制和限制感染的傳播。導(dǎo)致I型和III型干擾素（IFN）的產(chǎn)生，先天免疫系統(tǒng)通過病原體識(shí)別受體（PRRs）識(shí)別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）來檢測(cè)病毒感染，這些PAMP特異性存在于病原體中或在感染期間產(chǎn)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

戊型肝炎（HE）是經(jīng)糞口傳播的急性傳染病。目前HEV復(fù)制周期的許多步驟仍不清楚，雖已有多種附著因子被發(fā)現(xiàn)，但仍不清楚不同因子與病毒間的具體相互作用，HEV附著的特異性細(xì)胞受體和進(jìn)入機(jī)制也依然未知，主要是由于缺乏用于HEV繁殖的有效細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。研究顯示，HEV的復(fù)制還需要未知的轉(zhuǎn)錄因子及翻譯因子。新抗病毒治療策略的研發(fā)將著重于靶向病毒的基因組、蛋白質(zhì)或與其相互作用的宿主因素，以干擾病毒的復(fù)制和傳播。因此進(jìn)一步闡明HEV的生命周期及其與宿主因素的相互作用對(duì)了解HEV的感染方式、對(duì)宿主細(xì)胞的劫持機(jī)制和確定新的藥物靶點(diǎn)至關(guān)重要[9]。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：趙怡敏（2002-），女，陜西西安人，本科，研究方向：動(dòng)物醫(yī)學(xué)。

通信作者：周照斌（2000-），男，山東青島人，本科，研究方向：動(dòng)物醫(yī)學(xué)。