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戊型肝炎(Hepatitis E，HE)由戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus，HEV)所引起的病毒性肝炎。近年来，HEV已逐渐成为全球范围内引发急性病毒性肝炎的最主要原因之一。孕妇与老年人是主要高危人群。戊型肝炎病例的病死率约为0.2～4％，孕妇感染HEV的病死率可高达10～25％。HEV是单股正链RNA病毒，基因组全长7.2kb，包含3个开放阅读框（Open Reading Frame，ORF），其中ORF2负责编码戊型肝炎病毒唯一的衣壳蛋白，共包含660个氨基酸，该蛋白参与了病毒组装、免疫及病毒细胞相互作用。 HEV被分为4种基因型。基因1、2型HEV目前主要发现于人类及非人灵长类感染，常见于由于水源的污染在热带和亚热带地区引发大规模的爆发;而基因3、4型戊型肝炎病毒除了感染人及非人灵长类外，还被广泛发现于多种动物宿主中（包括:家猪、野猪、鹿、山羊、绵羊、骆驼、蝙蝠和猫鼬），常见于散发病例，主要通过食源污染引发，以家猪为主要的感染宿主和传播载体。由于绝大部分HEV毒株在体外细胞培养中不能有效复制，同时实验室常用小动物模型（小鼠、大鼠、兔等）对HEV的主要流行毒株也不敏感，不同基因型间宿主嗜性与流行差异的分子基础等重要分子机制一直未能得到清楚的阐明。 HEV的衣壳蛋白作为裸病毒的最外层的蛋白参与了病毒与宿主细胞的相互识别、感染和诱发宿主免疫应答等许多过程。本研究基于识别HEV衣壳蛋白的抗体盘中一株特异性识别基因3、4型HEV的单抗6H8，通过解构6H8与HEV衣壳蛋白的免疫复合物结构，鉴定了一个基因3、4型戊HEV特异性表位及其构象基础，分析鉴定了导致表位特异性的关键氨基酸，并通过自己建立的细胞及动物研究模型验证了关键氨基酸对HEV基因型间宿主差异的影响，从分子机制上阐述了导致基因型间宿主差异的关键原因之一。 首先，本研究鉴定了一株特异性与基因3、4型病毒反应的抗体6H8。通过解析该抗体与4型HEV衣壳蛋白二聚体复合物的结构鉴定了6H8与衣壳蛋白反应的相互作用界面。复合物结构显示1个HEV衣壳二聚体E2s结合两个6H8Fab，6H8 Fab分子结合在抗原二聚体的顶部两侧。参与6H8抗体反应的抗原表位区由481-493及530-533两个loop环结构构成，将该表位命名为表位Z。丙氨酸扫描结果显示关键表面氨基酸为Gln482、Ser487、Ser488、Gln530、Gln531和Tyr532。通过比较不同基因型HEV在这两个loop区的氨基酸序列进行比较，发现该区域的483、490和492这三个位点在灵长类感染组（基因1、2型HEV）和动物感染组(基因3、4型HEV)存在稳定的差异，基因1、2型HEV上为Ser483、Gly490和Va1492，基因3、4型上为Thr483、Asn490和Met492。突变体蛋白反应性实验结果确定Asn490为6H8抗体与基因3、4型HEV反应的关键氨基酸，而Met492则起到环境氨基酸的作用。对4型HEV结构的分析显示出loop1上的Asn490能够与loop2上的Tyr532形成稳固的氢键，并由Met492填充这两个氨基酸下方的结构空腔，来稳定loop1和loop2，从而在病毒粒子表面稳定展示出该表位Z。分子动力学模拟结果进一步支撑了该结论，1型HEV上的loop1与loop2的自由度要明显高于4型HEV表面的相应位置。 同时本研究基于巴马小型香猪建立了基因3、4型HEV特异性感染动物模型，通过原位灌流的方法成功分离了猪原代肝细胞并确定了合适猪原代肝细胞的体外培养条件，建立了基于猪原代肝细胞的体外研究模型。并构建了HEV4型感染性克隆，以及pORF2490、492位点突变的1、4型感染性克隆以用于后续研究。 在此基础上，本研究验证了上述发现的HEV3/4型特异性表位Z在病毒吸附及感染过程中的作用。类病毒颗粒与突变病毒在细胞吸附上的结果均显示在基因1型病毒上将490位氨基酸由Gly突变为Asn，492位点由Val突变为Met，能够重建基因1型病毒与猪原代肝细胞的结合入胞。而在基因4型病毒上将490位氨基酸由Asn突变为Gly，492位点由Met突变为Val，能够破坏基因4型病毒与猪原代肝细胞的结合入胞，甚至在类病毒颗粒上的结果显示490单点在基因4型上的突变就能够有效影响与猪原代肝细胞的结合入胞。这表明Asn490和Met492位点对于4型病毒识别并吸附猪肝来源细胞是至关重要的。 食蟹猴及小型香猪模型上进行的感染结果显示几种突变病毒均能够成功感染食蟹猴，这表明表位Z并不影响病毒对灵长类的感染。而小型香猪模型上的结果则显示出只有维持野生型基因的4型HEV能够成功感染小型香猪，在基因4型上490和492位点突变的HEV毒株则不能够感染差异性宿主，说明表位Z确实参与了病毒对非灵长类动物的感染过程。但野生基因1型HEV毒株和基因1型上490和492位点突变的变异株均不能够成功感染差异性宿主。造成这一结果的可能原因是导致基因1型HEV不能感染差异性宿主的原因不止于病毒和宿主细胞结合的差异，还存在其他因素导致了基因1型HEV不能非灵长类宿主。 综上所述本研究提供了以下假说:基因3/4型HEV上的Asn490通过与来源于另一个loop上的Tyr532之间形成稳固的氢键，并由Met492填充这两个氨基酸下方的结构空腔，从而稳定了由1oop481-492及loop530-533构成的一个特异性的展示在基因3、4型HEV衣壳顶部的表面位点。同时本研究还证实3/4型HEV正是通过这个特有的表位Z实现对猪来源的肝细胞的识别吸附和内吞入胞，该表位是3/4型HEV感染非灵长类动物的重要机制之一。动物感染结果一方面进一步证实了该表位对3/4型HEV感染非灵长类动物的重要性，但同时也显示出3/4型HEV对非灵长类动物的感染可能还依赖于其他因素的存在。这些研究成果为探讨基因1、2型与3、4型HEV之间的宿主和流行差异的分子机制，以及对HEV人畜传播途径的防控提供了理论支持。此外本研究所建立的HEV相关细胞、动物模型也为今后研究HEV的感染与致病机制提供了有效的基础。