乙型肝炎和丁型肝炎病毒是如何感染肝细胞的
普林斯顿大学研究人员开发了一种新的可伸缩细胞培养系统,允许详细调查宿主细胞如何应对乙型肝炎(HBV)和Delta病毒(HDV)感染的感染。描述他们的研究结果的论文于2019年6月18日在线在线发布肝脏病学。
乙型肝炎病毒引起的急性疾病通常由免疫系统完整的成年人迅速清除,但儿童和艾滋病毒感染者在慢性乙型肝炎的风险特别高感染,可能导致肝硬化或肝癌。HBV感染也使人容易感染HDV,这可能导致急性肝功能衰竭和/或加速发展为肝硬化或癌症。幸运的是,存在一种有效的乙肝疫苗,而且由于HDV需要乙肝病毒才能繁殖,这两种疾病都可以被认为是可预防的疾病。然而,疫苗的费用和有限的供应使全世界数百万人面临感染的风险。
更好地了解病毒如何影响他们感染的细胞将有助于制定用于打击或甚至治愈感染的药物,但HBV和HDV仅感染肝细胞(肝细胞)来自人类和黑猩猩。这些细胞很难获得,当它们在体外的细胞培养中生长时,会经历一个被称为去分化的过程:在短短几天的过程中,它们就失去了它们特有的特性和功能。当这种情况发生时,他们也失去了感染HBV和HDV的能力,这对研究慢性病毒感染造成了重大障碍。
“自20世纪80年代中期以来,在普林斯顿和领导人部分子生物学系副教授亚历山大蓬蓬州亚历山大蓬蓬省表示,自20世纪80年代中期以来制定了鲁棒性 - ,重要的是,以来,以自20世纪80年代中期建立鲁棒性 - ,重要的是,持续的,持续的感染,”亚历山大蓬蓬省研究。
与其他组织的研究表明,专用细胞类型有时需要支持其他类型的细胞以保持其分化状态。肝细胞弥补了肝脏中的大部分细胞,但组织还含有许多其他细胞类型,其统称为“非实质细胞”。最近,Benjamin Winer与Ploss'实验室的同事以及在Hurel Corporation的研究生们展示了新鲜分离的人肝细胞可以在由胶原制成的支撑表面上与非实质细胞一起种植。在这种细胞培养系统中,研究人员称之为原发性人肝细胞(SACC-PH)的自组装共组合,肝细胞保留其分化状态,可支持慢性HBV感染长达40天。
“该系统创造了前所未有的机会来研究对肝炎病毒的宿主反应,特别是在持续感染的背景下,”Prooss表示。
在新的研究中,Winer和同事调查了肝细胞如何应对HBV和HDV的感染。首先,他们测试了SacC-PHH是否可以支持两种病毒感染。HBV劫持细胞的蛋白质制造机械制作病毒蛋白,HDV共同选择HBV蛋白组装。因此,HDV只能在感染细胞与HBV(共感染)的同时感染细胞或已经慢性感染HBV的细胞(超级感染)时繁殖。研究人员发现,即使培养系统已被缩小到微小384微蜂制培养板,也可以以SACC-PHH缩小到培养系统的开发,这两种情况都能发生培养物,这使得该系统非常适合于候选药物的高通量筛选。因此,该团队表明,具有两种候选抗病毒,Entecavir和Myrcludex B的预防性治疗可以减少SacC-PHH中肝炎病毒的水平。
病毒感染引发了许多变化宿主细胞,从代谢适应到激活天生免疫可以识别和破坏细胞内病毒的防御。为了探讨肝细胞响应HBV / HDV感染的体验,作者使用称为RNA-SEQ分析的技术表达了哪些基因。数据显示,HBV感染的细胞表现出升高的基因表达,参与氧化磷酸化和与细胞外环境相互作用。相比之下,另外用HDV感染的细胞具有与未感染的细胞相似的基因表达模式。
有趣的是,即使肝细胞的天生免疫信号传导途径完好无损,可以通过添加化学品如聚(I:C),HBV感染没有激活这些防御。另一方面,用poly(i:c)治疗有助于抑制HBV生长,表明病毒在雷达下飞行细胞'建立持续感染的防御。
天生的免疫防御如何影响HBV / HDV的共感染似乎更细致。用聚(I:C)对先天免疫途径的刺激对HDV影响不大。HBV / HDV共同感染也未能激活大多数人捐助者的肝细胞中的防御途径,但是一个捐赠者在共感染时显示出天生的免疫激活,表明一个人的遗传化妆可能会影响他们对抗感染的能力。
“我们认为,我们的优化,高通量SACC-PHH平台是调查肝细胞病原体的独特资源,我们的数据将有助于提高HBV和HDV的持续感染,”Prooss表示。
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