乙肝病毒特性与致病机理研究进展

乙肝病毒特性与致病机理研究进展

王晓冬，王峰，吕月蒙，李强，张国峰，孙涛，贾亚雄

甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州（730070）

E-mail：wangxiaodong505@

摘要：乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus, HBV)是引起中国及东南亚一带病毒性肝炎的主要病原之一，有半数以上HBV感染的患者将会发展为慢性肝炎(Chronic Hepatitis, CH)、肝硬化(Liver Cirrhosis, LC)，甚至肝细胞性1fl癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC )，常被形象的称之为“慢性肝病三步曲”。新近有多项研究表明活化的T细胞反应可能在HBV感染的慢性化和肝细胞损伤过程中起重要作用。CD4+Th细胞可分为Thl和Th2细胞，分别介导两种不同的免疫学效应。Thl细胞主要分泌IL-2, IFN- X和肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子，参与细胞免疫应答;Th2细胞主要分泌IL-4, IL-5, IL-6和IL-10等细胞因子，参与体液免疫应答;Thl/Th2的平衡决定了免疫应答的有效性和安全性。Thl与Th2之间存在相互制约或促进左右，细胞因子组成一个复杂的分子网络，参与调节炎症反应以及器官功能的自我稳定。关键词：细胞因子，乙型肝炎病毒，细胞毒性T淋巴细胞

1.引言

乙型病毒性肝炎（hepatitis B, HB）是由乙型肝炎病毒（hepatitis B virus, HBV）引起的。HBV的感染不仅可以导致急、慢性病毒性肝炎和重性肝炎，而且还与肝硬化（liver cirrhosis, LC）和肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的发生、发展密切相关。20﹪的慢性乙肝患者将发展成为肝硬化，HBV慢性感染的人罹患HCC的危险性是正常人的100倍。HBV感染呈世界性分布，其中西欧、北美、澳大利亚为低流行区，乙性肝炎病毒表面抗原（hepatitis B surface antigen, HBsAg）携带率在2﹪以下；东欧、日本、南美、北美和地中海国家为中流行区；中国、东南亚与南非为高流行区（HBsAg 携带率10﹪左右）。全世界共有约3.5亿人为HBsAg慢性携带者，其中3/4在亚洲。HBV感染导致全球每年50～120万人死亡，其中死于HCC的约占32万。我国是HBV感染的高发区，约60﹪的人群感染过HBV，10﹪的人群为携带者，多达1.2亿。现有乙型肝炎患者约为1200万，年发病率为158/10万[1-4]。随着HBV 疫苗在1982年的问世，HBV感染率大大降低，抗病毒药物的出现也使乙型肝炎的治疗取得了一定的进展。但是，乙型肝炎的现状仍然不容乐观，现有乙型肝炎患者及带毒者数量庞大，面临发展为肝硬化和肝癌的危险，不幸的是，到目前为止，还没有针对HBV的特效药物。因此，乙型肝炎的治疗至少在今后50年内仍然是一个严重的问题，寻找更有效的治疗途径是医学研究的重大课题。

2.HBV的生物学特性

2.1 HBV的生物学分类

1986年国际病毒革命委员会正式将人类HBV划归为一个新的病毒科——嗜肝DNA病毒科（Hepadnaviridae）的成员。该科病毒成员除了人HBV外还有：（1）东方土拨鼠肝炎病毒（GHV），1978年在美国新泽西州和马里兰州等地的野生土拨鼠发现该病毒。东方土拨鼠肝炎和肝癌的发病率较高；（2）地松鼠肝炎病毒（GHV），是1980年在美国南加州的地松鼠中发现的；（3）鸭乙型肝炎病毒（DHBV），1981年在我国江苏省启东县肝癌高发区分离自易发生肝癌的麻鸭，后来在北京能够鸭和美国商品鸭中也发现此病毒[5-6]。

2.2 HBV的形态与结构

HBV在动物病毒中是不寻常的，是由于在被浸染的细胞中能产生多类型的与病毒相关的颗粒，电镜下观察HBV的提纯制品，证明有三种类型颗粒[7-9]。

1.小球型颗粒平均直径为22nm，由空心病毒包膜组成，是HBV多余的衣壳蛋白，没有病毒核酸。无感染性，但刺激机体产生相应的抗体，具有中和病毒的作用，制备乙肝疫苗即由此种颗粒组成。

2.管型颗粒由小球型颗粒连接而成，其长短不一。小球型颗粒和管型颗粒的产生是由于病毒颗粒包膜产量过剩。小球型颗粒和管型颗粒与Dane颗粒的比例依不同的病程差异较大，一般撒Dane颗粒的10 4～108倍，在患者血液中的含量可高达 1013个/ml.

3.Dane颗粒为完整的具有感染性的病毒颗粒，直径为42nm，由包膜和核衣壳组成。核衣壳直径为27nm，含有HBcAg，单一分子的部分双链DNA以及依赖DNA的DNA聚合酶。核衣壳很重要的一个功能是作为病毒基因组的保护性容器。另一独特的特征是P蛋白与长DNA链共价结合。在患者血液中的Dane颗粒含量为10 4～106个/ml.

图一电子显微镜下可以观察到乙肝病毒3种不同的形态：

大球形颗粒，小球形颗粒和管形颗粒[10]

图二肝病毒（HBV）结构示意图[10]

2.3理化特性及抵抗力

在氧化铯平衡梯度离心中，HBV颗粒（42nm）的浮力为1.22g/cm3.表面抗原颗粒（22 nm）为1.22g/cm3，病毒外膜成分含有来自宿主细胞的脂类，约占外膜干重的30%。

HBV对理化因素有较强的抵抗力。病毒在30 ～ 32℃可存活至少6个月，在 -20 ℃

可存活15年。病毒浓度高时，60℃加热10h,或98℃加热1min,以及乙醚或pH2。4处理

均不能有效灭活乙肝病毒，能够灭活HBV的常用方法和条件包括121℃高压灭菌20min, 160

℃干烤1h，100℃直接煮沸2min,以及0.5%过氧化酸，3%漂白粉溶液，5%次氯酸钠和环氧

乙烷等的直接处理。HBV的感染性并非与其抗原性和免疫原性相一致，在一些能够灭活HBV

感染性的条件下，其抗原性和免疫原性-仍可较好保留[11]。

2.4 HBV的基因组和蛋白组成

HBV基因组结构特殊，成不完全闭合的双链形式，负（一）链为全长基因，约含3200

个核苷酸，而正（+）链是负链长度的20～80%，病毒颗粒内含有DNA聚合酶。在所有已知

可感染人体而且具有独立复制能力的双链DNA病毒中，HBV基因组是最小但又是最高效的。

它具有以下4个鲜明的特点[12-14]：

（1）不完全双链环状结构；

（2）利用重叠的开放读码框（open reading frame ORF）编码多个蛋白质；

（3）所有调控序列均位于蛋白质编码区内；

（4）基因序列具有多变性。