細胞分化和重編程相關(guān)的多譜系多維表觀遺傳圖譜

乙型肝炎病毒(human hepatitis B virus，HBV)是引起人類乙型肝炎的病原體，能引起急慢性肝炎、肝硬化、肝癌等多種臨床疾病，是我國最常見的病毒性肝炎。雖然目前有HBV疫苗，但對慢性HBV感染仍無有效治療手段。HBV感染仍然是世界性的嚴(yán)重公共衛(wèi)生問題。缺乏合適的HBV感染動物模型是研究發(fā)病機制和研發(fā)藥物及疫苗的瓶頸。

樹鼩是靈長類動物親緣關(guān)系較近的新型實驗動物，有研究發(fā)現(xiàn)HBV可感染樹鼩，也能檢測到乙肝表面抗原和e抗原(HBsAg和HBeAg)?；跇潼殞BV的易感性，發(fā)現(xiàn)鑒定出HBV功能受體——鈉離子-牛磺膽酸共轉(zhuǎn)運蛋白(sodium taurocholate cotransporting polypeptide， NTCP)，為新藥研發(fā)提供了重要治療靶點。但HBV對成年樹鼩的感染率較低以及難以形成持續(xù)性感染等缺點限制了該模型的推廣應(yīng)用。

宿主限制因子是限制病毒跨種傳播和模型建立的主要原因之一。宿主限制因子APOBEC3家族成員能夠通過胞嘧啶脫氨基作用導(dǎo)致病毒基因組突變來抑制病毒的復(fù)制。

在中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員鄭永唐的指導(dǎo)下，博士研究生羅夢婷對樹鼩APOBEC3家族基因序列特征、進化、表達和抗HBV作用及機制進行了研究。鑒定發(fā)現(xiàn)，樹鼩有5個APOBEC3基因家族成員，分別為APOBEC3A，-3C，-3F，-3G，-3H，也命名為A3Z1a、A3Z2a-Z2b、A3Z2d-Z2e、A3Z2c-Z1b、A3Z3。

樹鼩A3Z1的2個基因和A3Z2的5個基因分別獨立進化而來，并且在免疫器官中表達較高。樹鼩APOBEC3A和APOBEC3H能夠形成同源二聚體。干擾素和HBV感染刺激能夠上調(diào)樹鼩APOBEC3家族基因的mRNA表達水平，提示樹鼩APOBEC3可能有限制HBV復(fù)制的能力。

隨后在樹鼩原代肝細胞中發(fā)現(xiàn)，使用干擾素后確實能夠限制HBV在樹鼩原代肝細胞中的復(fù)制水平，cccDNA指標(biāo)甚至能夠下降至與使用拉米夫定陽性藥物相似水平。同時檢測到干擾素刺激樹鼩原代肝細胞后APOBEC3家族表達上調(diào)。體外實驗驗證，除A3Z2d-Z2e外，樹鼩APOBEC3能夠通過其基因編輯作用以及非編輯作用，在體外發(fā)揮較強抗HBV活性。在HBV的X蛋白存在情況下，APOBEC3的胞內(nèi)水平降低，限制HBV能力減弱。

這一現(xiàn)象在加入外泌體抑制劑GW4869或MG132后得到恢復(fù)。這提示X蛋白能夠降解樹鼩A3Z2d-Z2e，還能通過外泌體途徑外排其余樹鼩APOBEC3家族成員，從而降低胞內(nèi)APOBEC3蛋白水平，增強病毒復(fù)制效率。

雖然HBV的X蛋白能夠降低胞內(nèi)APOBEC3的蛋白水平，但卻不能抵消APOBEC3的抗病毒作用。這說明X蛋白雖然能夠在一定程度上降低APOBEC3的抗病毒水平，但卻不能像HIV-1 Vif對抗APOBEC3G那樣抑制宿主限制因子的作用。

同時，外泌體外排的APOBEC3可能能夠增強相鄰細胞的抗病毒能力。提示即使X蛋白存在情況下，樹鼩APOBEC3仍能發(fā)揮抗病毒作用。這可能是HBV在樹鼩中難以形成持續(xù)性感染的原因。因此，在樹鼩HBV動物模型研究中，考慮宿主天然免疫的存在是十分必要的。