嗜肝DNA病毒科
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中文名称
嗜肝DNA病毒科
英文名称
Hepadnavirus
分类类型
科
分类
嗜肝DNA病毒科
嗜肝DNA病毒科成员
嗜肝DNA病毒科基本特性
嗜肝DNA病毒科包括正嗜肝DNA病毒属和禽嗜肝DNA病毒属，主要成员有人乙型肝炎病毒HBV等。HBV与人类关系密切，全世界感染HBV的人数超过3.5亿，主要通过血制品、带病毒父母或性传播，当HBV感染人后，经常发展成为慢性活动性肝炎、慢性迁延性肝炎或无症状携带者，严重的患者可出现肝硬化或产生原发性肝细胞癌。
病毒形态
嗜肝DNA病毒颗粒为球形，直径42－50nm，有囊膜。外层厚7nm，囊膜上含有表面抗原，核衣壳核心直径27-35nm。核心由一种主要蛋白即核心抗原组成。对一些病毒而言，出现直径22nm，长度可变的的管形和15-25nm的椭圆形结构，这些结构中缺少核心。
病毒理化特性
病毒粒子的S20W为280S，氯化铯中的浮力密度约为1.25g/cm3，缺少核心颗粒的浮力密度估计为1.18-1.20g/cm3，病毒核心（无囊膜）的浮力密度为1.36g/cm3。
病毒核酸特性
病毒基因组为单分子环状DNA，部分单链，部分双链，负链全长，长度为3.00－3.30kb，在5‘端242nt处有一缺口，正链长度1.7－2.8kb。病毒DNA的S20W为14，G+C含量为48%。负链DNA5’-端共价粘贴在病毒DNA聚合酶蛋白域末端，正链DNA5‘-端连接19nt，是5’-寡核苷酸帽子结构引物。正链DNA不同分子的终止位置可变，产生单链缺口，使HBV中单链长度超过60％，但禽嗜肝DNA病毒中单链较短。
病毒蛋白特性
病毒复制涉及逆转录酶。在正嗜肝DNA病毒属中，病毒囊膜蛋白（表面抗原）由三组抗原性复合体蛋白组成，这三组蛋白分别是S-蛋白（p27，GP27）、M-蛋白（p33，GP36）和L-蛋白（p39，GP42），所有囊膜蛋白具有共有的C末端，但在N末端不同（由不同的翻译起始位点产生），并存在糖基化形式。对于HBV，主要S蛋白具有同样的氨基酸组成，但GP27有一个单一的糖基化位点（complex glycan type）。M蛋白GP33和GP36也具有这一糖基化位点，M蛋白的组成是P24附加55个氨基酸残基，并加上一个糖基化位点（high mannose glycan type）。L蛋白含有另外的120个氨基酸残基，其N端被十四烷基化（豆蔻酰基化）。直径为20-25nm的颗粒（HBsAg）主要含有S蛋白，偶尔有M蛋白，管状形式含有这两种蛋白和L蛋白。粒子核心主要由核心抗原（HBcAg）组成，分子量为22kDa，它是一种磷蛋白。与病毒粒子相关的酶类包括蛋白激酶、具有RNA-和DNA依赖性DNA聚合酶活性及RNase H活性的反转录酶，其它功能成分包括共价连接到全长DNA链5’端的末端蛋白，这种末端蛋白是P基因90kDa蛋白产物的一个组分。 病毒基因组组成和复制
在正嗜肝DNA病毒中，HBV基因组有4个部分重叠的基因编码区，分别为S、C、P和X-ORF，所有基因方向相同。对于DHBV而言，基因组含有S、C和P三个ORF，它们似乎都没有中间插序列（内含子）。S-ORF编码表面抗原。在S-ORF中，p24蛋白（HBV）由pre-S2引导，反过来，pre-S2由pre-S1引导，pre-S1和pre-S2都有一个起始蛋白质合成的框内ATG密码子。不同的哺乳动物嗜肝DNA病毒种类，其pre-S1和S序列的大小可能发生变化，但不同病毒的基因相似。C基因ORF特异性编码主要核心蛋白，它由一个短的pre-C区域引导，这一区域的大小在不同的病毒中有所改变。禽嗜肝DNA病毒的的C-ORF比哺乳动物嗜肝DNA病毒的C-ORF大。P-ORF占整个基因组的80%，，并与其它三个ORFs重叠，它编码具有DNA聚合酶和RNase
H酶活性的反转录酶，并编码与基因组连接的末端蛋白。X基因特异性编码一个蛋白，该蛋白具有反式活化功能，其大小在不同HBV血清型中不同。
病毒进入肝细胞的机制目前还不清楚。在病毒复制过程中，病毒聚合酶使用正义DNA链为引物，修饰单链区域产生全长双链DNA分子，通过去除负链的末端蛋白、正链的寡核苷酸及负链的末端亢余序列，DNA分子变成一个共价连接的闭环DNA种类，闭环DNA通过连接而获得。双链DNA分子位于感染细胞的细胞核中，病毒使用宿主的RNA聚合酶II转录mRNA，主要产生3.4、2.4和2.1kb的mRNA，X蛋白可增强转录。对HBV而言，p39蛋白（GP42）由2.4kb的多聚腺苷化mRNA翻译，p33蛋白（GP39）由2.1kb的多聚腺苷化mRNA翻译，p24蛋白（GP27）也由2.1kb的多聚腺苷化mRNA翻译，其它可能是2kb。C抗原由3.4kb的多聚腺苷化mRNA翻译，翻译是mRNA不剪切而从特定的启动子进行，C启动子可能具有组织特异性。HBV基因组的两个区域具有转录增强子活性，另外有一个类似糖皮激素反应因子。P蛋白可能由3.4kb的mRNA通过未知机制翻译。X蛋白可能由其它小mRNA翻译。
HBsAg的装配可能不在核心中发生，它仅在细胞质中检测到，而HBcAg在细胞质和细胞核中都可检测到，在缺乏病毒的其它成分时，HBcAg可自我装配。 病毒抗原特性
乙肝病毒已确定三种主要抗原，分别为表面抗原（HBsAg）、核心抗原（HBcAg）和e抗原（HBeAg）。表面抗原参与中和，它能与WHV和GSHV同源抗体的有限种类进行交叉反应HBsAg与DHBV的同源抗体没有交叉反应。Pre-S抗原可能带有特异中和决定子，S蛋白能有效刺激保护免疫。HBcAg和HBeAg蛋白具有共有序列和抗原决定基，但也含有区分这两个蛋白的抗原决定基。HBeAg时HBcAg截短16kDa而来，在患者血清中发现，HBeAg为可溶性抗原。HBcAg与WHV核心抗原的交叉反应比其与相应表面抗原的反应更强烈。
嗜肝DNA病毒科病毒生物学特性
嗜肝DNA病毒具有宿主专一性。在体外，HBV、GSHV和WHV能在克隆DNA转化的组织培养细胞中复制，引起感染性病毒的产生。用含病毒的血清接种灵长动物肝细胞，一些嗜肝DNA病毒可成功复制。
在活体内病毒感染的特征是，尽管在白细胞和一些肝外细胞中也可检测到病毒抗原和核酸，但它们有明显的趋肝性。
感染可能是瞬时感染，也可能是持续性感染，结果依赖于宿主年龄和感染剂量等因素，在新生儿和免疫调和宿主中，持续性感染更为普遍。持续性感染是典型的一生感染，在循环血液中伴随着高水平的亚病毒颗粒。
病毒复制一般认为没有细胞毒性，不同宿主中经历不同的肝损伤，这被认为是不同程度免疫介导控制的对肝细胞的损伤。
在正嗜肝DNA病毒而不是禽嗜肝DNA病毒感染中，持续性病毒感染使基础肝细胞恶性瘤的发展速率增加，有许多直接或间接的机理已有报道。
