PLOS Pathogens |武汉大学夏宇尘教授研究组首次建立乙肝病毒感染猫肝细胞模型

近日，高致病性病毒与生物安全全国重点实验室/武汉大学泰康生命医学中心/武汉大学泰康医学院（基础医学院）医学病毒学研究所夏宇尘教授研究组在国际学术期刊PLOS Pathogens上在线发表题为Screening of Different Species Reveals Cat Hepatocytes Support HBV Infection的研究论文，首次揭示猫肝细胞支持乙肝病毒（HBV）感染，为建立新型HBV动物模型迈出了关键一步。

HBV感染给全球公共卫生带来了巨大的负担，全球约有2.96亿慢性感染者。然而，由于缺乏合适的动物模型，使得HBV的基础研究和药物研发长期受限。黑猩猩是唯一对HBV感染完全易感的非人灵长类动物，但用于实验研究的伦理受限。树鼩是可在实验条件下感染HBV，但繁殖困难和且成功率低。小鼠是最常用的实验动物，但并不支持HBV感染。夏宇尘课题组前期揭示除了受体因素外，核衣壳解聚受限导致的病毒共价闭合环状DNA（cccDNA）无法形成是HBV不能在小鼠肝细胞建立感染的重要原因（Zhao et al. Hepatology, 2023），并突破该限制建立了新型重组cccDNA小鼠模型（Xu et al. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2022；专利号：ZL202110034255X）。在此基础上，团队进一步聚焦寻找潜在HBV感染实验动物这一领域内难题。

为了探究不同物种来源的原代肝细胞（人、猫、兔、仓鼠、豚鼠、牛、羊、猪、食蟹猴和狗）介导病毒进入的能力，研究人员首先使用HBV的“卫星病毒”-丁型肝炎病毒（HDV）进行感染测试，发现人和猫的原代肝细胞可以有效地支持HDV感染，表明它们具有支持HBV进入的潜力。

由于cccDNA的形成是HBV感染的关键步骤，研究人员接下来将人工合成的松弛环状DNA（rcDNA）转染进这些细胞中，发现所有测试的细胞均具备将rcDNA修复为cccDNA的能力。有趣的是，未经改造的猫原代肝细胞在体外可直接感染HBV，表现出典型的病毒复制特征，包括时间依赖性分泌HBsAg和HBeAg、cccDNA形成、HBV RNA转录活跃以及完整病毒颗粒组装与分泌。这表明，猫原代肝细胞具备天然支持HBV生命周期多个关键环节的能力。此外，研究人员还在感染的猫原代肝细胞中测试了三种代表性抗病毒药物：Myrcludex B（病毒入侵抑制剂）、恩替卡韦（核苷类似物）和Poly I:C（免疫激活剂），结果均观察到显著抑制效果。这不仅验证了猫原代肝细胞对HBV复制的敏感性，也说明其可用于未来抗HBV药物的体外评价体系，具备转化潜力。

综上，夏宇尘团队系统评估了多种哺乳动物对HBV的易感性。在模型构建、病毒复制研究及药物筛选方面，猫原代肝细胞均显示出良好的适用性。目前，课题组在动物实验上已取得初步进展。结合猫的生物学特征（如易饲养、伦理接受度高、免疫系统与人类相似度较高等），未来有望发展为可操作性强、成本可控的HBV感染研究新平台。

武汉大学泰康医学院（基础医学院）博士后徐在超为该论文的第一作者，夏宇尘教授和程晓明研究员为通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发计划（2023YFC2308500），中央高校基础研究经费（2042024kf0026），国家自然科学基金（81971936、32100125和32300131)，中国博士后科学基金（2023M732695）和平原实验室开放课题重点项目（2023PY-OP-0101）等项目资助。

全文链接：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1013390

本期编辑：小黄