210002　南京　解放軍第八一醫(yī)院全軍肝病中心

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·綜述·

戊型肝炎病毒動(dòng)物宿主和動(dòng)物模型研究進(jìn)展

耿家寶劉倩楠王敏董源汪茂榮

210002南京解放軍第八一醫(yī)院全軍肝病中心

戊型肝炎是由戊型肝炎病毒(hepatitis E virus，HEV)引起的常見傳染病，目前呈世界范圍分布，在亞洲、中東、非洲等多個(gè)衛(wèi)生條件較差的國家和地區(qū)，HEV是引起急性肝炎的首要因素[1, 2]。免疫功能正常的人群感染HEV后，大部分為亞臨床感染，少部分表現(xiàn)為急性自限性肝炎，病死率為0.5%～4.0%，孕婦感染后病死率高達(dá)25%[3]。器官移植、免疫功能缺陷的人群感染HEV后可發(fā)展為慢性肝炎，并可導(dǎo)致肝硬化[4]。

HEV是無包膜的單股正鏈RNA病毒，直徑為27～34 nm，基因組全長約7.2 kb。雖然HEV僅有一個(gè)血清型，不同病毒株基因組之間卻有明顯差異。據(jù)全基因組或部分核酸序列分析，HEV至少可分為5個(gè)基因型，分別為1、2、3、4和5型，其中5型為禽HEV[5]?；?型主要分布于亞洲和非洲，基因2型分布于墨西哥和非洲，基因3型在世界范圍均有分布，基因4型主要分布于亞洲[6, 7]。1、2型HEV僅局限于人群內(nèi)傳播，污染水源后，可引起戊型肝炎的爆發(fā)流行。3型和4型HEV為人畜共患，既可感染人，也可在多種動(dòng)物群中傳播，主要引起戊型肝炎的散發(fā)病例。5型僅見于禽類，與其他型HEV核酸同源性差別較大，基因組全長約4 kb。

近年來，隨著人們對戊型肝炎的日益重視，越來越多哺乳動(dòng)物種類被證實(shí)為HEV的宿主，并與戊型肝炎的發(fā)生密切相關(guān)。1997年，Meng等從豬體內(nèi)分離出首株動(dòng)物HEV[8]，2001年，Haqshenas首次從雞體內(nèi)分離出禽HEV[9]。隨后，國內(nèi)外多項(xiàng)研究表明，動(dòng)物糞便和肉制品中可檢出HEV RNA[10-12]，食用糞便污染的水源和未充分烹飪的動(dòng)物肉制品均可導(dǎo)致戊型肝炎的發(fā)生[13]。截止目前，已從家豬、野豬、鹿、兔、鼠、雞、貂等多種動(dòng)物體內(nèi)檢出HEV RNA[4, 14]。此外，馬、牛、羊、狗、貓等動(dòng)物血清中可檢出HEV抗體，但尚未檢出HEV RNA[7, 14-16]。動(dòng)物宿主在HEV的傳播過程發(fā)揮著非常重要的作用，與戊型肝炎散發(fā)病例的發(fā)生密切相關(guān)。現(xiàn)就戊型肝炎動(dòng)物宿主和實(shí)驗(yàn)感染動(dòng)物模型綜述如下。

一、豬

自1997年首株豬HEV被檢出以來，各國學(xué)者相繼從家豬和野豬血清、糞便中檢出HEV抗體和HEV RNA。流行病學(xué)研究表明，發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的豬群中普遍存在HEV的感染，在小于6月齡的豬群中，隨著豬齡的增長，HEV-IgG的陽性率逐漸增高，6月齡家豬群中HEV抗體陽性率可高達(dá)84%以上[6]。家豬多在2～4月齡時(shí)感染HEV，感染7天后可從糞便中檢出HEV RNA，并出現(xiàn)短暫的病毒血癥期，一般持續(xù)3～7周[17]。HEV RNA在家養(yǎng)幼豬群中的陽性率為47.9%～53%，由于糞便中病毒載量較血清高，其污染食物或水源后可導(dǎo)致其他幼豬感染，并可導(dǎo)致散發(fā)性戊型肝炎的發(fā)生[10, 18]。野豬群中HEV-IgG的陽性率為4.5%～34.3%，HEV RNA的陽性率為1.1%～13.3%[6]。雖然各地學(xué)者報(bào)道的HEV抗體、HEV RNA陽性率有所差異，但可以肯定的是豬不僅是3、4型HEV的天然宿主，而且是HEV最為重要的動(dòng)物宿主，在散發(fā)型戊型肝炎發(fā)病過程中發(fā)揮著非常重要的作用。

豬對HEV易感，但感染后多無明顯臨床癥狀，肝臟炎癥輕微，血ALT無明顯升高，鏡下可見輕度門靜脈周圍淋巴細(xì)胞浸潤、肝細(xì)胞點(diǎn)狀壞死，不具有典型的臨床病程[9, 19]。感染HEV后，可以從豬糞便、膽汁和肝組織中檢出HEV RNA，對肝、腎、脾、小腸、大腸、胰腺等19種組織進(jìn)行病理檢測，未發(fā)現(xiàn)明顯的炎癥[9]。豬作為HEV最為重要的動(dòng)物宿主，對3、4型HEV易感，感染后可出現(xiàn)病毒血癥、糞便排毒，對HEV復(fù)制、致病機(jī)制、跨物種傳播等方面具有重要意義。由于感染后無典型的肝炎病程，限制了其在動(dòng)物模型相關(guān)研究中的應(yīng)用。

二、非人靈長類動(dòng)物

非人靈長類動(dòng)物中，黑猩猩、食蟹猴、恒河猴、獼猴對1～4型HEV均易感，是HEV較為理想的動(dòng)物模型，尤其在1、2型HEV致病性相關(guān)研究方面，具有不可替代的作用[19, 20]。非人靈長類動(dòng)物感染HEV后，不僅出現(xiàn)糞便排毒、病毒血癥和血清轉(zhuǎn)換，而且會(huì)伴有肝功明顯異常，鞏膜黃染，食欲減退等；肝組織病理可見肝細(xì)胞水腫，肝門周圍存在淋巴細(xì)胞浸潤，具有典型的肝臟炎癥改變[21]。感染1～3周后出現(xiàn)糞便排毒，持續(xù)4～6周，3～6周后血清可檢出HEV IgM，HEV IgG的血清學(xué)轉(zhuǎn)換多發(fā)生在HEV IgM出現(xiàn)1周后，并可持續(xù)5年以上[22]。

非人靈長類動(dòng)物是HEV致病性研究最為理想的動(dòng)物模型，但由于不是HEV天然宿主、價(jià)格昂貴等，限制了在科研中的廣泛應(yīng)用。

(2)造液廠房、凈化廠房為384 m×(24 m+24 m)×21 m(25 m)大型鋼筋混凝土排架柱、預(yù)應(yīng)力屋架結(jié)構(gòu)聯(lián)體廠房，防腐方法與電解廠房類同。

三、兔

2009年，我國學(xué)者從甘肅農(nóng)場兔血清標(biāo)本進(jìn)行HEV抗體和HEV RNA檢測，首次從血清中檢出HEV RNA，該地區(qū)兔血清中HEV RNA的陽性率為7.5%，HEV IgG的陽性率為57%[23]。隨后，本研究組對北京地區(qū)農(nóng)場兔糞便和血清標(biāo)本分別檢測HEV RNA和HEV抗體，從糞便中檢出了HEV RNA，該地區(qū)兔群糞便中HEV RNA的陽性率為7.0%，血清中HEV IgG的陽性率為54.6%，并證實(shí)兔是HEV新的動(dòng)物宿主[24]。此后，國外學(xué)者也相繼從兔群中檢出HEV RNA和HEV抗體，美國弗吉尼亞州兔群中HEV RNA、HEV IgG的陽性率分別為15%和36%[7]；法國的一項(xiàng)研究結(jié)果提示，野兔肝組織中HEV RNA的陽性率為23%，家兔膽汁中HEV RNA的陽性率為7%，基因進(jìn)化分析提示兔HEV與3型HEV的基因同源性較高，可能屬于基因3型[25]。

兔對同種HEV易感，感染后可出現(xiàn)糞便排毒，同時(shí)伴有HEV抗體的血清學(xué)轉(zhuǎn)換和ALT的增高，但感染后多無明顯臨床癥狀[26]。用4型HEV進(jìn)行實(shí)驗(yàn)感染，結(jié)果表明9只兔中僅2只感染成功，這提示兔可能對4型HEV不易感[26]。

2012年，美國學(xué)者Cossaboom等用兔HEV實(shí)驗(yàn)感染SPF豬，結(jié)果提示8只豬中僅有4只感染成功，但感染后血和糞便中的病毒載量均較低，這提示兔HEV跨物種傳播給豬的能力較弱[7]。2013年，我國學(xué)者用兔HEV通過實(shí)驗(yàn)感染了2只食蟹猴，感染后的食蟹猴出現(xiàn)病毒血癥、糞便排毒，伴有ALT升高、HEV抗體的血清學(xué)轉(zhuǎn)換，這提示兔HEV具有跨物種傳播給人的可能[27]。

四、蝙蝠

2012年，國外一項(xiàng)研究從德國、保加利亞、西班牙、加納、加蓬、澳大利亞、哥斯達(dá)黎加等多個(gè)國家收集蝙蝠血清1173、糞便2624份、肝組織72份，其中5份血清、1份糞便、1份肝組織中檢出HEV RNA[28]。蝙蝠HEV的基因組全長約6.7 kb，基因進(jìn)化分析提示其單獨(dú)構(gòu)成一分支，可能為新的HEV基因型，能否感染人和其他動(dòng)物尚有待進(jìn)一步研究，蝙蝠能否作為HEV的實(shí)驗(yàn)感染動(dòng)物模型尚未見相關(guān)報(bào)道[28]。

五、禽HEV

2001年，首株禽HEV從肝脾腫大綜合征的雞群中檢出，其基因序列與人HEV的相似性約為60%[9]，基因進(jìn)化分析提示，該病毒株單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)基因型，且僅局限于禽類動(dòng)物中傳播，至今尚未發(fā)現(xiàn)禽HEV感染人的現(xiàn)象。禽HEV的主要傳播方式同樣為糞口途徑。在美國，約70%的禽流感是由禽HEV引起，雞群感染后多無明顯癥狀，少部分表現(xiàn)為產(chǎn)蛋量減少，總體病死率為0.3～1%[29]。HEV抗體在成雞群中(>4月齡)的流行率約為36%[29]。雖然禽HEV可跨物種感染火雞[26]，但卻不能感染非人靈長類動(dòng)物和大鼠，因此其作為HEV動(dòng)物模型的應(yīng)用價(jià)值非常有限。

六、嚙齒類動(dòng)物

2009年，德國學(xué)者首次從褐鼠糞便中檢出HEV RNA，該病毒株與人HEV和禽HEV的基因相似性分別為59.9%和49.9%，基因進(jìn)化分析提示單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)基因型[30]。隨后，美國學(xué)者從洛杉磯城市中的134份野鼠血清進(jìn)行HEV抗體和HEV RNA檢測，HEV IgG的陽性率約為80%，并從2份血清中檢出HEV RNA[20]。雖然我國學(xué)者曾從鼠血清中檢出HEV抗體，但尚無檢出HEV RNA的報(bào)道。

自然感染和實(shí)驗(yàn)感染HEV的鼠均無明顯臨床癥狀，實(shí)驗(yàn)感染HEV后可出現(xiàn)血清學(xué)轉(zhuǎn)換和糞便排毒，病理結(jié)果可表現(xiàn)為輕度門靜脈炎、肝細(xì)胞壞死、肝小葉內(nèi)淋巴細(xì)胞和枯否細(xì)胞浸潤[20, 31]。鼠HEV無法感染非人靈長類動(dòng)物，鼠作為動(dòng)物模型，僅對鼠HEV易感，對基因1～4型HEV不易感[20, 32]。因此，鼠作為HEV的動(dòng)物模型的應(yīng)用價(jià)值有限。

七、雪貂

2010年，荷蘭學(xué)者首次從雪貂糞便中檢出HEV RNA，該病毒株與基因1～4型HEV、兔HEV、禽HEV的基因相似性為54.5%～60.5%，與鼠HEV的相似性較高，為72.3%[33]。雖然雪貂為HEV新的動(dòng)物宿主，但尚無因感染HEV而致病的相關(guān)報(bào)道，其能否作為實(shí)驗(yàn)感染HEV的理想動(dòng)物模型尚有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，HEV為人畜共患，隨著人們對戊型肝炎的重視和研究的深入，越來越多的動(dòng)物被證實(shí)為HEV的天然宿主，并進(jìn)一步促進(jìn)了更多動(dòng)物模型的建立。實(shí)驗(yàn)感染HEV動(dòng)物模型在HEV傳播、致病機(jī)制等方面具有非常重要現(xiàn)實(shí)意義。已有多種動(dòng)物對HEV易感，但大部分動(dòng)物模型感染HEV后不具有典型的臨床病程。雖然非人靈長類動(dòng)物模型具有典型肝炎的病理過程，但其價(jià)格昂貴，不適合大樣本研究，目前尚急需建立新的實(shí)驗(yàn)感染動(dòng)物模型。此外，HEV導(dǎo)致孕婦人群高病死率及引起免疫缺陷人群慢性肝炎的具體機(jī)制也不明確，相關(guān)的動(dòng)物模型尚未建立。相信隨著人們對HEV動(dòng)物宿主和模型的重視，會(huì)有更多的動(dòng)物宿主被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步帶動(dòng)建立理想的動(dòng)物模型，促進(jìn)HEV跨物種傳播、致病機(jī)制和抗病毒治療等方面的研究。

參考文獻(xiàn)

1 Kumar Acharya S, Kumar Sharma P, Singh R, et al. Hepatitis E virus (HEV) infection in patients with cirrhosis is associated with rapid decompensation and death. J Hepatol,2007,46:387-394.

2 Giordani MT, Fabris P, Brunetti E, et al. Hepatitis E and lymphocytic leukemia in Man, Italy. Emerg Infect Dis,2013,19:2054-2056.

3 Aggarwal R. Clinical presentation of hepatitis E. Virus Res,2011,161:15-22.

4 Mirazo S, Ramos N, Mainardi V, et al. Transmission, diagnosis, and management of hepatitis E: an update. Hepat Med,2014,6:45-59.

5 Schlauder GG, Mushahwar IK. Genetic heterogeneity of hepatitis E virus. J Med Virol,2001,65:282-292.

6 Miyashita K, Kang JH, Saga A, et al. Three cases of acute or fulminant hepatitis E caused by ingestion of pork meat and entrails in Hokkaido, Japan: Zoonotic food-borne transmission of hepatitis E virus and public health concerns. Hepatol Res,2012,42:870-878.

7 Cossaboom CM, Cordoba L, Sanford BJ, et al. Cross-species infection of pigs with a novel rabbit, but not rat, strain of hepatitis E virus isolated in the United States. J Gen Virol,2012,93:1687-1695.

8 Meng XJ, Purcell RH, Halbur PG, et al. A novel virus in swine is closely related to the human hepatitis E virus. Proc Natl Acad Sci U S A,1997,94:9860-9865.

9 Williams TPE, Kasorndorkbua C, Halbur PG, et al. Evidence of extrahepatic sites of replication of the hepatitis E virus in a swine model. J Clin Microbiol,2001,39:3040-3046.

10Rutjes SA, Lodder WJ, Lodder-Verschoor F, et al. Sources of hepatitis E virus genotype 3 in The Netherlands. Emerg Infect Dis,2009,15:381-387.

11Yazaki Y, Mizuo H, Takahashi M, et al. Sporadic acute or fulminant hepatitis E in Hokkaido, Japan, may be food-borne, as suggested by the presence of hepatitis E virus in pig liver as food. J Gen Virol,2003,84:2351-2357.

12Feagins AR, Opriessnig T, Guenette DK, et al. Detection and characterization of infectious hepatitis E virus from commercial pig livers sold in local grocery stores in the USA. J Gen Virol,2007,88:912-917.

13Tamada Y, Yano K, Yatsuhashi H, et al. Consumption of wild boar linked to cases of hepatitis E. J Hepatol,2004,40:869-870.

14Meng XJ. Zoonotic and foodborne transmission of hepatitis E virus. Semin Liver Dis,2013,33:41-49.

15Saad MD, Hussein HA, Bashandy MM, et al. Hepatitis E virus infection in work horses in Egypt. Infect Genet Evol,2007,7:368-373.

16Pavio N, Meng XJ, and Renou C. Zoonotic hepatitis E: animal reservoirs and emerging risks. Vet Res,2010,41:46.

17De Deus N, Casas M, Peralta B, et al. Hepatitis E virus infection dynamics and organic distribution in naturally infected pigs in a farrow-to-finish farm. Vet Microbiol,2008,132:19-28.

18Geng J, Wang L, Wang X, et al. Potential risk of zoonotic transmission from young swine to human: seroepidemiological and genetic characterization of hepatitis E virus in human and various animals in Beijing, China. J Viral Hepat,2011,18:e583-590.

19Meng XJ. Hepatitis E virus: animal reservoirs and zoonotic risk. Vet Microbiol,2010,140:256-265.

20Davern TJ, Chalasani N, Fontana RJ, et al. Acute hepatitis E infection accounts for some cases of suspected drug-induced liver injury. Gastroenterology,2013,141:1665-1672 e1661-1669.

21Tei S, Kitajima N, Takahashi K, et al. Zoonotic transmission of hepatitis E virus from deer to human beings. Lancet,2003,362:371-373.

22Mishra N and Arankalle VA. Association of polymorphisms in the promoter regions of TNF-alpha (-308) with susceptibility to hepatitis E virus and TNF-alpha (-1031) and IFN-gamma (+874) genes with clinical outcome of hepatitis E infection in India. J Hepatol,2011,55:1227-1234.

23Zhao C, Ma Z, Harrison TJ, et al. A novel genotype of hepatitis E virus prevalent among farmed rabbits in China. J Med Virol,2009,81:1371-1379.

24Geng J, Wang L, Wang X, et al. Study on prevalence and genotype of hepatitis E virus isolated from Rex Rabbits in Beijing, China. J Viral Hepat,2010,18:661-667.

25Lhomme S, Abravanel F, Dubois M, et al. Hepatitis E virus quasispecies and the outcome of acute hepatitis E in solid-organ transplant patients. J Virol,2012,86:10006-10014.

26Ma H, Zheng L, Liu Y, et al. Experimental infection of rabbits with rabbit and genotypes 1 and 4 hepatitis E viruses. PLoS One,2010,5:e9160.

27Liu P, Bu QN, Wang L, et al. Transmission of hepatitis E virus from rabbits to cynomolgus macaques. Emerg Infect Dis,2013,19:559-565.

28Drexler JF, Seelen A, Corman VM, et al. Bats worldwide carry hepatitis E virus-related viruses that form a putative novel genus within the family Hepeviridae. J Virol,2012,86:9134-9147.

29Yugo DM, Cossaboom CM, and Meng XJ. Naturally occurring animal models of human hepatitis E virus infection. Ilar J,2014,55:187-199.

30Johne R, Heckel G, Plenge-Bonig A, et al. Novel hepatitis E virus genotype in Norway rats, Germany. Emerg Infect Dis,2010,16:1452-1455.

31Li TC, Yoshizaki S, Ami Y, et al. Susceptibility of laboratory rats against genotypes 1, 3, 4, and rat hepatitis E viruses. Vet Microbiol,2013,163:54-61.

32Krawczynski K, Meng XJ, and Rybczynska J. Pathogenetic elements of hepatitis E and animal models of HEV infection. Virus Res,2011,161:78-83.

33Raj VS, Smits SL, Pas SD, et al. Novel hepatitis E virus in ferrets, the Netherlands. Emerg Infect Dis,2012,18:1369-1370.

(本文編輯：馮珉)

(收稿日期：2015-08-31)

通信作者：汪茂榮，Email：maorongwang@gmail.com