張 倩，劉江寧，秦 川

(北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所,衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點實驗室,北京 100021)

乙型病毒性肝炎動物模型的比較分析

張 倩，劉江寧，秦 川

(北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所,衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點實驗室,北京 100021)

全世界有近2.4億慢性乙型病毒性肝炎(HBV)患者，盡管已有HBV疫苗和抗病毒治療藥物的產(chǎn)生，但乙肝仍是嚴重威脅人類健康的傳染病。由于缺乏理想的動物模型，使得對于乙型病毒性肝炎的研究受到局限。本綜述按照現(xiàn)有HBV動物模型進行對比分析，探討各種模型病原學(xué)和病理與病理生理學(xué)應(yīng)用的區(qū)別，以期為科研人員在今后的HBV研究中更好的利用相關(guān)資源，提供參考。

乙型病毒性肝炎；動物模型；病原學(xué)；病理與病理生理學(xué)

全世界約有2.4億慢性乙型病毒性肝炎患者，其中15%～40%很有可能發(fā)展成嚴重的肝臟疾病，如肝硬化、肝細胞肝癌。每年有超過78萬人因此失去生命。盡管已有HBV疫苗和抗病毒治療藥物的產(chǎn)生，但乙肝仍是嚴重威脅人類健康的傳染病。HBV感染和復(fù)制并不能直接損傷肝臟細胞，臨床癥狀由宿主免疫反應(yīng)和病毒復(fù)雜的相互作用起引起[1-3]，從而導(dǎo)致肝硬化和肝癌的發(fā)生[4]。由于HBV宿主的局限性，目前仍沒有理想的HBV動物模型用于研究HBV與宿主之間如何相互作用從而導(dǎo)致慢性感染[5]。同時關(guān)于慢性感染如何導(dǎo)致肝臟損傷，肝硬化和肝細胞肝癌的機制，目前并不十分清楚。本綜述對現(xiàn)有的HBV動物模型，根據(jù)其感染的病原種類，導(dǎo)致的病生理變化，發(fā)展成為肝癌的情況分別進行介紹，探討各種模型的應(yīng)用比較，以使科研人員在今后的HBV研究中更好的利用相關(guān)資源，提供參考。

1 病毒病原學(xué)特征比較

我們把現(xiàn)有的HBV動物模型分為3類，(1) 直接感染HBV動物模型，如：黑猩猩、樹鼩，同時對小鼠進行了改造，把人的肝細胞移植到小鼠肝臟上，使得可以直接感染HBV的人源化肝臟嵌合體小鼠模型等；(2) HBV類似病毒的動物模型，如：土撥鼠肝炎病毒模型、鴨肝炎病毒模型等；(3) HBV DNA轉(zhuǎn)染小鼠模型，如：水流動力學(xué)轉(zhuǎn)染HBV基因組小鼠模型等(表1)。

2 病理與病理生理學(xué)特征比較：

HBV的感染和復(fù)制并不能直接造成肝臟細胞的損傷，肝臟病變是由于病毒與機體的免疫相互作用導(dǎo)致。對表現(xiàn)出急、慢性肝炎的一些病理與病理生理上變化的HBV動物模型進行歸類比較(表2)。

3 各類模型的應(yīng)用比較

根據(jù)動物模型的應(yīng)用范圍，比較其優(yōu)缺點，對各種模型的應(yīng)用進行分析討論，從而為科學(xué)研究提供一定的參考(表3)。

表1 病原學(xué)特征比較

表2 病理與病理生理學(xué)特征比較

表3 各類模型的應(yīng)用比較

4 總結(jié)

在疾病的研究中，理想的HBV感染動物模型，至少應(yīng)具備兩個基本條件：(1)HBV在肝臟細胞內(nèi)保持高水平的復(fù)制；(2)能模擬HBV感染人的病理過程，也就是伴有持續(xù)性HBV感染及相應(yīng)的病理變化特征[26]。由于HBV嚴格種屬特異性的特點，導(dǎo)致一直缺乏合適的HBV體內(nèi)感染的實驗?zāi)Ｐ?，使得HBV的相關(guān)基礎(chǔ)和臨床研究不能得到很好發(fā)展。雖然小鼠不是HBV天然宿主，但經(jīng)改造，可達到讓小鼠感染HBV的目的。此綜述從3個不同角度對HBV感染模型進行比較闡述，在模型的使用中既要考慮到適用性，也要考慮到課題組的實用性。我國是乙肝大國，對于建立HBV更理想的動物模型一直在不懈的研究和探索，NTCP受體的發(fā)現(xiàn)，給轉(zhuǎn)基因小鼠打開了另一扇窗，在不久的將來，一定會出現(xiàn)合適的模型，讓我們?nèi)スタ薍BV。

[1] Chen J, Yuan Z. Interplay between hepatitis B virus and the innate immune responses: implications for new therapeutic strategies [J]. Virolog Sin, 2014, 29(1): 17-24.

[2] Wang F-S, Zhang Z. Host immunity influences disease progression and antiviral efficacy in humans infected with hepatitis B virus [J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol, 2009, 3(5): 499-512.

[3] Yang PL, Althage A, Chung J, et al. Immune effectors required for hepatitis B virus clearance [J]. Proc Nat Acad Sci U S A, 2010, 107(2): 798-802.

[4] Scaglione SJ, LOK ASF. Effectiveness of hepatitis B treatment in clinical practice [J]. Gastroenterology, 2012, 142(6): 1360-1368.

[5] Bility MT, LI F, Cheng L, et al. Liver immune-pathogenesis and therapy of human liver tropic virus infection in humanized mouse models [J]. J Gastroenterol Hepatol, 2013, 28(Suppl 1): 120-124.

[6] Maynard JE, Berquist KR, Krushak DH, et al. Experimental infection of chimpanzees with the virus of hepatitis B [J]. Nature, 1972, 237(5357): 514-515.

[7] Wieland SF. The chimpanzee model for hepatitis B virus infection [J]. Cold Spring Harbor Persp Med, 2015, 5(6): pii: a021469.

[8] Wieland S, Thimme R, Purcell RH, et al. Genomic analysis of the host response to hepatitis B virus infection [J]. Proc Nat Acad Sci U S A. 2004, 101(17): 6669-6674.

[9] Lanford RE, Guerra B, Chavez D, et al. GS-9620, an oral agonist of Toll-like receptor-7, induces prolonged suppression of hepatitis B virus in chronically infected chimpanzees [J]. Gastroenterology, 2013, 144(7): 1508-1517, 1517.e1-10.

[10] Gheit T, Sekkat S, Cova L, et al. Experimental transfection of Macaca sylvanus with cloned human hepatitis B virus [J]. J Gen Virol, 2002, 83(7): 1645-1649.

[11] Lucifora J, Vincent I E, Berthillon P, et al. Hepatitis B virus replication in primary macaque hepatocytes: crossing the species barrier toward a new small primate model [J]. Hepatology (Baltimore, Md.), 2010, 51(6): 1954-1960.

[12] Walter E, Keist R, Nieder?st B, et al. Hepatitis B virus infection of tupaia hepatocytes in vitro and in vivo [J]. Hepatology, 1996, 24(1): 1-5.

[13] Yang C, Ruan P, Ou C, et al. Chronic hepatitis B virus infection and occurrence of hepatocellular carcinoma in tree shrews (Tupaia belangeri chinensis) [J]. Virol J, 2015, 12: 26.

[14] Dandri M, Lütgehetmann M. Mouse models of hepatitis B and delta virus infection [J]. J Immunol Methods, 2014, 410: 39-49.

[15] Bility MT, Cheng L, Zhang Z, et al. Hepatitis B virus infection and immunopathogenesis in a humanized mouse model: induction of human-specific liver fibrosis and M2-like macrophages [J]. PLoS Pathogens, 2014, 10(3): e1004032.

[16] 談博, 張奉學(xué), 操紅纓, 等. 鴨乙型肝炎病毒感染模型及其方法學(xué)研究進展[J]. 熱帶醫(yī)學(xué)雜志, 2005(01): 111-113, 117.

[17] 覃小敏. 慢性病毒性肝炎小鼠動物模型的建立及其特征分析 [D]. 華中科技大學(xué), 2006.

[18] Guidotti LG, Matzke B, Schaller H, et al. High-level hepatitis B virus replication in transgenic mice [J]. J Virol, 1995, 69(10): 6158-6169.

[19] Liu F, Song Y, Liu D. Hydrodynamics-based transfection in animals by systemic administration of plasmid DNA [J]. Gene Ther, 1999, 6(7): 1258-1266.

[20] Yang PL, Althage A, Chung J, et al. Hydrodynamic injection of viral DNA: a mouse model of acute hepatitis B virus infection [J]. Proc Nat Acad Sci U S A. 2002, 99(21): 13825-13830.

[21] Bramson JL, Graham FL, Gauldie J. The use of adenoviral vectors for gene therapy and gene transfer in vivo [J]. Curr Opinion Biotechnol, 1995, 6(5): 590-595.

[22] von Freyend MJ, Untergasser A, Arzberger S, et al. Sequential control of hepatitis B virus in a mouse model of acute, self-resolving hepatitis B [J]. J Viral Hepatitis, 2011, 18(3): 216-226.

[23] Mingozzi F, Liu Y-L, Dobrzynski E, et al. Induction of immune tolerance to coagulation factor IX antigen by in vivo hepatic gene transfer [J]. J Clin Investig, 2003, 111(9): 1347-1356.

[24] Yang D, Liu L, Zhu D, et al. A mouse model for HBV immunotolerance and immunotherapy [J]. Cell Mol Immunol, 2014, 11(1): 71-78.

[25] DIion S, Bourgine M, Godon O, et al. Adeno-associated virus-mediated gene transfer leads to persistent hepatitis B virus replication in mice expressing HLA-A2 and HLA-DR1 molecules [J]. J Virol, 2013, 87(10): 5554-5563.

[26] Dembek C, Protzer U. Mouse models for therapeutic vaccination against hepatitis B virus [J]. Med Microbiol Immunol, 2015, 204(1): 95-102.

Comparative analysis of animal models of hepatitis B viral hepatitis

ZHANG Qian，LIU Jiang-ning，QIN Chuan

(Comparative Medicine Center, Peking Union Medical College (PUMC); Institute of Laboratory Animal Science, Chinese Academy of Medical Sciences (CAMS); Key Laboratory of Human Disease Comparative Medicine, Ministry of Health, Beijing 100021, China)

There are approximately 240 million patients with chronic hepatitis B virus (HBV) in the world. Despite the production of HBV vaccines and antiviral drugs, HBV still remains a serious threat as an infectious disease to human health. Due to the lack of an ideal animal model, the study of HBV is limited. This review was to analyze in accordance with existing HBV animal model, to explore the differences in applications of various models regarding their etiology, pathology and pathophysiology. thus, to provide a reference for researchers in future HBV research to better use the resources.

Hepatitis B virus; Animal model; Etiology; Pathology; Pathophysiology

艾滋病、病毒性肝炎、結(jié)核病及其他新發(fā)突發(fā)傳染病實驗動物的研究專項，編號：(2012ZX10004501)。

張倩，女，博士研究生，研究方向：病理學(xué)與病理生理學(xué)，傳染性疾病與動物模型的研究。E-mail: zhangqianbisheng@163.com。

秦川，女，研究院，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：病理學(xué)與病理生理學(xué)。Email: qinchuan@pumc.edu.cn。

綜述與專論

R-33

A

1671-7856(2017) 06-0072-05

10.3969.j.issn.1671-7856. 2017.06.015

2016-09-30