丙型肝炎临床实践(第2版)
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第二章 丙型肝炎病毒生活史

第一节 病毒子结构

丙型肝炎病毒(HCV)病毒子系经典的二十面体架构(图2-1),其包膜由宿主细胞来源的脂双层构成,糖蛋白E1和E2锚定在包膜上。包膜内是由多拷贝的核心蛋白组成的核衣壳,核心蛋白形成了一个内在的二十面体病毒外壳,包裹着病毒基因组。由于HCV在血液和组织中的滴度低,而且无法在细胞培养系统中获得,以及上述方法的低灵敏度和抗体交叉反应等,所以使用电镜和免疫电镜进行真实HCV颗粒的研究受到限制。因此,用体外模型或非人类的体内模型来展现HCV病毒子或类病毒颗粒(virus-like particles,VLP)变得尤为重要。
用HCV患者的血清感染原代/稳定培养的肝或淋巴细胞系,发现其中存在球状病毒样颗粒。将全长的HCV基因组转入Huh7细胞并不能产生病毒子,但是转入Hep G2或Hela G细胞后能够检测到病毒样颗粒(图2-2)。通过表达HCV结构蛋白基因的SFV(semliki forest virus)或VSV(vesicular stomatitis virus)复制子,哺乳动物细胞能够产生HCV的病毒样颗粒,而表达HCV结构蛋白的重组杆状病毒感染昆虫细胞后,也能够产生病毒样颗粒。
现有的细胞培养系统在转染HCV基因组情况下可以产生大量的具有感染性的HCV病毒子。通过免疫电镜可以观察到两种类型的病毒颗粒:一种是直径30~35nm的颗粒,可能相当于病毒的核衣壳;另一种是直径50~60nm的颗粒,可能是感染性的病毒子。
图2-1 病毒子结构示意图
图2-2 克隆化的病毒基因组在细胞培养系统中产生的HCV病毒颗粒
最初报道的HCV比其他黄病毒科成员的浮力密度低20%~60%(等密度蔗糖梯度分别为1.05~1.07g/ml和1.15~1.25g/ml)。然而急性或慢性HCV感染者的血清经超速离心后得到了两个HCV颗粒群,在从1.06~1.25g/ml的范围内都存在:低密度HCV颗粒主要与脂类或脂蛋白相关联,包含有感染性病毒;高密度HCV颗粒主要与以免疫复合体形式存在的免疫球蛋白相关联,其感染性可能较低。在具有感染性的患者的血液中,高、低密度HCV颗粒的比例会随着感染过程推进以及肝脏疾病所处的时期不同而上下波动。
对无包膜的HCV核衣壳而言,其在自然感染中的存在以及在HCV感染病理学中的作用仍存在广泛争议。脂-病毒颗粒(lipo-viro-particles,LVPs)为100nm的球形大颗粒,富含HCV RNA、HCV核心蛋白、甘油三酸酯和脱辅基蛋白(尤其是apoB和apoE),其脱脂反应可以产生衣壳状结构。另外,在感染病人血清、病人肝实质细胞和实验感染的黑猩猩中能够检测到非包膜核衣壳。从被感染个体血浆获得的非包膜HCV颗粒的浮力密度为1.27~1.34g/ml。它们在大小上具有异质性,电镜下可见直径为38~62nm。无包膜核衣壳是否具有感染性仍有待研究确定。