为了研究乙肝病毒感染，科学家们如何“费尽心思”？

2020-09-09  未知 admin

曾经给大家介绍过为了更好地研究乙肝病毒HBV感染，科学家们都使用了哪些动物模型。事实上，科学家们除了需要体内模型外，通过体外模型来研究乙肝病毒HBV感染的相关分子机制也十分的重要。今天，我们就来简单介绍一下目前我们已经正在使用的HBV相关体外模型。

显而易见，最完美的细胞模型当然是新鲜的人原代肝细胞，来源于新鲜切除的肝脏，具有自然完整的肝细胞功能。但是当原代肝细胞从离开*进入培养皿后容易去分化而逐渐失去肝脏功能，因此减少了乙肝病毒HBV对原代肝细胞的感染性。同时原代肝细胞并不是癌细胞，不具有永生化的性质，离体后很容易死亡，很长一段时间原代肝细胞只能维持在一周到两周之间。今年五月份，我国科研人员突破了这一瓶颈，在科学杂志发文，用5c培养将原代肝细胞维持至一个月并能支持乙肝HBV感染，我们之前的科普文章也对此进行了报道。目前，能长期维持的原代肝细胞当然是最好的乙肝病毒HBV体外实验模型。尽管如此，原代肝细胞来源稀缺，培养条件苛刻且昂贵仍然是其应用的很大限制。

实验室应用最广泛的是永生化的肝癌细胞系，这些细胞系对药物的筛选和验证研究至关重要。肝癌细胞系的主要优势包括易于遗传操作，在相对低成本维持下快速增殖和改造。当然这是一把双刃剑，体外培养的肝癌细胞系也因此容易发生遗传突变和表型变异。这也解释了为什么在原代肝细胞与肝癌细胞系中的耐药基因表达模式并不相同。值得注意的是大多数常规的肝癌细胞系都不支持自然HBV感染，可能是由于特异性受体NTCP的表达少导致。因此科研人员在常规的肝癌细胞上进行NTCP转基因而实现HBV的感染。但是这些改造的肝癌细胞仍然在HBV易感性与HBV DNA整合方面存在广泛的差异。尽管存在这些限制，肝癌细胞系仍然是科研实验室最基础和应用最广泛的模型。

诱导多功能干细胞能来源于多种细胞，并能分化成任何类型的细胞。因此，科研人员使用他们来建立功能性肝组织模型，并已成功分化出肝芽并在小鼠实验中挽救了肝衰竭。然而，大多数由诱导多功能干细胞分化的肝细胞仍然不如从肝切除分离的原代肝细胞。它们缺乏成体的特征，并继承了残留的体细胞表观遗传学标记，因此，想要分化成为成熟肝细胞，必须发生适当的表观遗传学修饰。此外，诱导多功能干细胞分化的肝细胞NTCP的表达虽然接近原代肝细胞的水平，但感染HBV效率仍然偏低，也侧面提示，HBV的感染除了NTCP外还需要其他的元素。综上，诱导多功能干细胞分化肝细胞在操作过程中较为繁琐，同时保留了原始体细胞的表观遗传学标记，使它的应用暂时并不算广泛。

目前较为新颖的研究进展是可以使用从肝脏中分离的肝干细胞来生成类肝器官，再从类肝器官中获得成熟的肝细胞。理论上是一个很好的研究方向，不论是用于未来科学研究还是未来临床医学上肝脏移植。

我们可以看到，为了更好地研究乙肝病毒是如何感染肝细胞的，科学家们可谓是费尽心思。希望研究人员在感染模型的完善和创新方面也有更多的进展，从而能够更好地针对乙肝病毒“对症下药”，发现更多潜在治愈药物的研究方向。让我们共同期待更多的进展吧!