医药学论文：乙型肝炎病毒受体介导侵入细胞机制的研究现状

乙型肝炎是危害人类健康的重大疾病，也是全世界所共同面临的健康问题。而我国是一个肝炎大国，乙肝病毒感染率接近10%，严重威胁人民的健康。医学研究已经证实乙肝病毒感染与肝硬化，肝癌有密不可分的关系。乙肝病毒（HBV）属于嗜肝DNA病毒，与其类似的还有土拨鼠肝炎病毒，地松鼠肝炎病毒及鸭乙型肝炎病毒。这类病毒具有相似的基因组成［1~4］，乙肝病毒（HBV）只感染人类和灵长目动物。以往认为它特异的感染人肝源性细胞，但越来越多的证据表明HBV也可以感染许多非肝源性细胞［5］。乙肝病毒颗粒直径42nm，由包膜与核衣壳组成，包膜含有碳水化合物、蛋白质和脂类。其中蛋白质为主要抗原成分，包括S抗原、pre-s1和pre-s2，这些抗原成分在病毒侵入细胞过程中有至关重要的作用。目前对乙肝病毒侵入细胞机制较为一致的看法是：乙肝病毒颗粒的包膜成分直接与细胞膜上相应的受体结合，继而引起病毒包膜与细胞膜融合产生胞饮作用内吞入胞。或者病毒颗粒先与细胞外液中某一中介分子结合，而后病毒与该中介分子的复合体再与膜上其相应的中介分子受体结合，然后通过胞饮作用入胞。目前尚不能确定的正是细胞膜上的受体是什么以及中介分子是什么。近几年在这方面的研究取得了一定的进展，下面对这些研究及其结论做一综述。
1 乙肝病毒侵入肝源性细胞的机制
1.1 对于多聚人血清白蛋白（PHSA）及其受体介导（PHSAR）的研究 过去很长一段时间内人们认为乙肝病毒特异的感染肝源性细胞，并以此为出发点作了大量的研究。Lenkei等［6］首先在研究中发现人血清白蛋白（PHSA）可以聚合于肝细胞表面。Imai等［7］则报道了人多聚血清白蛋白能与乙肝病毒颗粒结合，而Trevisan等［8］在实验中利用光学显微镜和扫描电镜证实了人肝细胞膜上存在高低两种亲和力的人多聚血清白蛋白受体。以上的研究结果都支持了Imai等提出的假说即：乙肝病毒颗粒先与血清中的多聚白蛋白结合形成复合物，然后该复合物再与肝细胞膜上的PHSA受体结合黏附于细胞膜上，通过细胞的内吞作用进入细胞造成感染，PHSA作为中介分子成了HBV感染肝细胞的桥梁。Machida等［9，10］通过长期的实验证实了乙肝病毒与PHSA结合的位点位于病毒包膜pre-s2抗原上，pre-s2的单克隆抗体也可以有效的抑制二者结合［11］。这一结果也有力的支持了Imai等的假说。PHSA介导的学说很长时间以来一直比较流行。但是它也存在着严重的缺陷，以往的研究均使用了戊二醛交联的PHSA，而后的实验证实［12］正是由于戊二醛的作用使PHSA结合乙肝病毒的能力增强，而正常的血清白蛋白与乙肝病毒几乎没有结合能力。另外正常人血清中多聚白蛋白的量很少，而在肝病患者血清中才增多［13］，这样就又出现了因果关系的问题。较新的研究表明乙肝病毒与细胞表面结合的主要位点是在pre-s1区域内而不是pre-s2区域［14~17］，这也不利于PHSA介导学说。总之目前越来越强的趋势认为通过PHSA受体介导入胞并非乙肝病毒侵入肝细胞的主要途径。
1.2 对于IL-6介导的研究 Neurath、Strick等［18，19］的研究结果显示HBV的pre-s1(21-47)能够与IL-6（人白细胞介素6）上特异的位点结合形成复合物，从而提出了血液中的乙肝病毒颗粒通过与IL-6相互识别形成复合物再通过肝细胞上的IL-6受体介导附着于细胞上，而后经细胞内吞作用入胞。Petit等［20］也发现IL-6的抗体可识别HepG2细胞膜上的45~65kD的抗原成分，并用RIA（放射免疫）法证实作为pre-s1(21-47)内影像的Ab2βIgG及乙肝病毒颗粒均可于IL-6特异的结合，进一步证实IL-6可能在介导乙肝病毒吸附、感染中发挥作用。目前有关IL-6介导感染的研究进行的较少结论也还缺乏有力的证据，其正确性尚待进一步验证。
1.3 HBV与IgA共受体学说 Pontisso等［21］利用固相吸附的实验方法证实了乙肝病毒和IgA在与人肝细胞膜结合时存在竞争关系，并且发现抗乙肝病毒pre-s1的单克隆抗体能够与IgA发生交叉反应。从以上实验结果他们推测HBV的pre-s1与IgA上的某个区域存在同源性，因而乙肝病毒可能通过细胞膜表面的IgA受体介导进入细胞。但Dash等［22］进一步证实了这种竞争存在剂量依赖性，还用放射受体分析法证实：尽管乙肝病毒及pre-s1（21-47）合成肽可特异抑制IgA与HepG2结合但IgA却不能抑制乙肝病毒及pre-s1（21-47）合成肽与HepG2结合，提示pre-s1与HepG2结合可能并非通过IgA受体。关于这方面的实验证据还比较少，而且还有其他反面证据［23］，所以其正确性还难以确定。
1.4 关于唾液酸糖蛋白受体介导乙肝病毒侵入细胞的研究 唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)是一个由H1和H2两个亚基组成的异源二聚体或三聚体跨膜分子，其生理功能为跨膜转运含唾液酸基的糖蛋白分子，而且关于它与配体结合能引起细胞胞饮作用的结论已相当明确［24］。Treichel等［25，26］使用从乙肝病毒携带者血清中分离出的乙肝病毒颗粒与市售的HBsAg相比较，研究了它们与唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)的结合能力，结果发现只有乙肝病毒颗粒能与ASGPR较特异的结合，并且进一步证实其结合部位位于pre-s1范围内。他们也进行了抗ASGPR单克隆抗体阻断受体与乙肝病毒结合的实验，并获得了良好的阻断效果。后来又有许多研究结果也反映出ASGPR与乙肝病毒颗粒有着较高的亲和力［27，28］。也有研究结果表明ASGPR在肝细胞上分布的密度较高。现在看来关于ASGPR介导乙肝病毒侵入细胞的研究作的比较充分，ASGPR可能是与乙肝病毒感染有关的重要膜分子。
1.5 关于载脂蛋白受体H（apoH）及膜合素V（annexin V）介导乙肝病毒感染细胞的研究 乙肝病毒包膜还含有脂类成分，那么病毒颗粒会不会通过其膜上的脂类成分与肝细胞膜表面相互识别呢？Neurath等［29］研究发现apoH和肝细胞膜上的annexin V分子都具有和乙肝病毒结合的能力，但都不能和去脂的病毒结合。在动物实验中发现不表达annexin V的鼠肝细胞不能感染乙肝病毒，当通过基因转导使其表达该分子后则可感染。Neurath等提出apoH和annexin V能够和乙肝病毒包膜中的脂质成分特异的结合，通过肝细胞膜上的apoH受体介导或直接通过annexin V介导，经胞饮作用进入细胞。支持这一结果的其他研究很少，但它提供了一个新的研究思路。
1.6 关于其他膜分子介导的研究 细胞膜雌激素受体与HBV感染的相关性已经被研究者所重视，有学者对人细胞雌激素受体单核苷酸多态性与HBV易感性关系进行了研究，认为雌激素受体的变异显著影响着细胞对HBV的易感性，据此考虑雌激素受体可能为HBV的细胞膜受体。Hertogs等［30］在实验中发现一种34KD的肝细胞膜蛋白与HBsAg有较高的亲和能力，后经测序证实该蛋白为内膜素Ⅱ（endonexin Ⅱ），而且抗endonexin Ⅱ的抗体能阻断这一反应，据此他们认为endonexin Ⅱ为肝细胞膜上的HBV受体。Duclos等［31］用体外培养的HepG2细胞和原代培养的人肝细胞分别与乙肝病毒pre-s1(21-47)的抗独特型抗体反应，结果发现了一种pre-s1的结合蛋白（pres1-bp35），这是一个35KD的膜蛋白，而且它还具有三磷酸甘油醛脱氢酶活性（GAPD）。由此Duclos等认为该蛋白可能是乙肝病毒与肝细胞膜结合的位点，它可能还有激酶活性与病毒的胞内复制有关。Ryu等［32］用pre-s1与谷胱甘肽转硫酶的融合蛋白与人肝细胞反应，结果也发现了一个80kD（P80）的膜蛋白与pre-s1有着较特异的结合能力。据此Ryu等认为此80kD的膜蛋白具有识别乙肝病毒颗粒能力，可能介导病毒侵入细胞。
另外印度学者Srikant、Dash［33］利用人工合成的pre-s1（21-47）肽段进行免疫吸附实验，他们发现在体外培养的HepG2细胞膜上有一种31KD（P31）的蛋白分子可与pre-s1（21-47）肽段特异的结合，所以他们也认为这一分子可能与乙肝病毒感染细胞有关。但是该实验用的是离体的HepG2细胞并非天然肝细胞，而且P31的特性和生理功能仍需进一步研究。上面的这些研究结果目前还缺乏多方面的实验验证，但它们为以后的研究提供了很有价值的方向。值得进一步探讨。
2 乙肝病毒侵入非肝源性细胞机制的研究
现在研究发现乙肝病毒并不只感染肝脏而且还可以感染人体其他组织，比如人T淋巴细胞、人外周血单核细胞（PBMC），最近［34］人们又发现乙肝病毒能侵入胎盘滋养层细胞、胰腺细胞及睾丸上皮细胞。但到目前为止关于乙肝病毒侵入非肝源性细胞机制的研究甚少，主要形成了以下几方面的观点。
2.1 ASGPR介导病毒侵入细胞 ASGPR介导乙肝病毒感染肝细胞的理论正得到越来越多的实验证据，在这种情况下Park、Cho等［35］研究了ASGPR在非肝源性细胞中的分布情况。他们发现除肝细胞外ASGPR还分布在人睾丸上皮细胞，肠上皮细胞膜上。并认为睾丸上皮细胞的感染与该受体有关。但他们并没有在更广泛的人体组织范围内研究更多类型的细胞。今后通过研究阐明ASGPR在人体组织中的分布将对研究乙肝病毒感染肝外细胞机制有重要意义。
2.2 关于转铁蛋白受体（TfR）介导乙肝病毒侵入人T淋巴细胞的研究 转铁蛋白受体（TfR）即CD71是与人体铁元素转运相关的一种膜蛋白，其生理功能主要是将二价铁离子转运至细胞内。该分子广泛分布于人体各类细胞胞膜上。Gagliardi等［36］在实验中发现加入可溶性的转铁蛋白（Tf）可以增加乙肝病毒进入T淋巴细胞的能力，他们提出了乙肝病毒可能先与细胞外液中的转铁蛋白结合形成复合物，然后该复合物再与T淋巴细胞膜上的转铁蛋白受体结合并经该受体介导进入细胞。但笔者认为也有可能是转铁蛋白促进细胞膜上乙肝病毒原有的特异受体发生变构作用，而使其结合乙肝病毒的能力增强的缘故。Franco等［37］深入研究发现乙肝病毒确能感染人活化的CD4和CD8阳性的T淋巴细胞，而且这一侵入过程是通过乙肝病毒的pre-s2抗原与T细胞表面的TfR相结合进而引起细胞内吞作用进入细胞的。看来这也是一个有意义的结果，另外TfR在肝细胞表面也有分布，可能对病毒侵入肝细胞也有意义。
2.3 ADE作用（抗体依赖的感染增强作用） 简而言之病毒的ADE作用就是病毒颗粒与抗体或补体结合形成复合物后反而利用了细胞膜上的抗体Fc段受体或补体受体附着于细胞膜上，从而引起细胞内吞作用进入细胞。这一作用是研究人免疫缺陷病毒病毒（HIV）时发现的，有学者认为乙肝病毒感染非肝源性细胞可能也通过这一途径。已有研究结果显示乙肝病毒可以感染人胎盘滋养层细胞，而在这类细胞的细胞膜上有与人IgG抗体匹配的Fcγ受体分布，这样乙肝病毒就有可能通过ADE作用侵入滋养层细胞。