树鼩原代肝细胞培养体系和乙型肝炎病毒体外感染模型的建立

乙型肝炎病毒（Hepatitis Virus type B, HBV）感染是一种严重威胁人类健康的世界性问题。由于HBV感染具有宿主和组织特异性，长期以来一直缺乏有效的体外感染模型，严重制约了HBV感染机制和治疗药物的研究。树鼩（Tree Shrews, Tupaia Belangeri）与人和灵长类亲缘关系较为接近，作为小动物模型在乙型肝炎研究中备受关注。但由于各种原因的限制，HBV树鼩感染模型仍处于“国际公认但实际短缺，国内首创但实际空缺”的状况。因此，复建和优化HBV树鼩体内外感染模型成为我们长期研究方向所必备的前提基础和开端。而树鼩原代肝细胞的分离和培养则是建立HBV体外感染模型的关键的第一步。我们通过与机械分离法的直接比较，验证了两步灌注法在树鼩肝细胞分离中的优越性。进而发现，在分离后的体外培养过程中，二甲基亚砜不仅能够促进和维持原代肝细胞的分化，而且能够显著地抑制纤维状细胞群的出现。同时，肝细胞生长因子（HGF）和表皮生长因子（EGF）能够促进肝细胞在体外长期存活。在此优化的条件下，原代培养可持续4-5周，并且较多的细胞聚集形成类似肝窦结构的形态，从而成功地复制和改进了树鼩原代肝细胞培养体系，为建立HBV体外感染模型提供了基础。与此同时，我们采集了2种来源的HBV，即以乙肝病人血清和HepG2.2.15细胞培养上清为来源。我们采用蔗糖浓度梯度离心法以纯化病人血清病毒，能较好地将HBV颗粒和亚病毒颗粒区分开来。在收集HepG2.2.15细胞株来源的病毒时，我们详细研究了HepG2.2.15细胞的生长曲线和病毒产量曲线，找到病毒产量与细胞生长状态之间的联系，确定了最佳收集病毒时间，并通过放大培养条件，大量收集HepG2.2.15细胞的培养上清。我们采用浓缩和未浓缩的HepG2.2.15病毒、纯化的血清病毒等3种方式制备的病毒感染树鼩原代肝细胞，通过不同水平的指标来检测感染结果。首先，细胞内HBVx基因mRNA的检测结果表明，3种来源的病毒都可以感染树鼩原代肝细胞。同时，细胞上清中分泌的病毒颗粒及病毒蛋白的检测结果表明，HepG2.2.15病毒感染树鼩原代肝细胞的效果比血清病毒的感染效果好。免疫荧光的检测结果进一步证实了HepG2.2.15病毒能够感染树鼩原代肝细胞。因此，在我们的实验中，树鼩原代肝细胞对2种来源和不同制备方式的病毒均具有易感性，且以未浓缩的HepG2.2.15上清病毒感染力优于血清病毒。综上所述，我们现有的结果验证了树鼩原代肝细胞对HBV具有易感性。就感染效率而言，尽管感染效率依赖于病毒滴度及其感染力，我们在病毒细胞比例为0.02:1的条件下，仍能确认易感性，并获得了与国际同类研究相当的感染效率。就本研究的应用前景而言，我们所建立的HBV体外感染模型，能够作为实验室的通用平台，用以来研究HBV的感染机制和抗病毒药物的筛选与评价。