戊型肝炎病毒动物宿主和动物模型研究进展

210002　南京　解放军第八一医院全军肝病中心



·综述·

戊型肝炎病毒动物宿主和动物模型研究进展

耿家宝刘倩楠王敏董源汪茂荣

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戊型肝炎是由戊型肝炎病毒(hepatitis E virus，HEV)引起的常见传染病，目前呈世界范围分布，在亚洲、中东、非洲等多个卫生条件较差的国家和地区，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，大部分为亚临床感染，少部分表现为急性自限性肝炎，病死率为0.5%～4.0%，孕妇感染后病死率高达25%[3]。器官移植、免疫功能缺陷的人群感染HEV后可发展为慢性肝炎，并可导致肝硬化[4]。

HEV是无包膜的单股正链RNA病毒，直径为27～34 nm，基因组全长约7.2 kb。虽然HEV仅有一个血清型，不同病毒株基因组之间却有明显差异。据全基因组或部分核酸序列分析，HEV至少可分为5个基因型，分别为1、2、3、4和5型，其中5型为禽HEV[5]。基因1型主要分布于亚洲和非洲，基因2型分布于墨西哥和非洲，基因3型在世界范围均有分布，基因4型主要分布于亚洲[6, 7]。1、2型HEV仅局限于人群内传播，污染水源后，可引起戊型肝炎的爆发流行。3型和4型HEV为人畜共患，既可感染人，也可在多种动物群中传播，主要引起戊型肝炎的散发病例。5型仅见于禽类，与其他型HEV核酸同源性差别较大，基因组全长约4 kb。

近年来，随着人们对戊型肝炎的日益重视，越来越多哺乳动物种类被证实为HEV的宿主，并与戊型肝炎的发生密切相关。1997年，Meng等从猪体内分离出首株动物HEV[8]，2001年，Haqshenas首次从鸡体内分离出禽HEV[9]。随后，国内外多项研究表明，动物粪便和肉制品中可检出HEV RNA[10-12]，食用粪便污染的水源和未充分烹饪的动物肉制品均可导致戊型肝炎的发生[13]。截止目前，已从家猪、野猪、鹿、兔、鼠、鸡、貂等多种动物体内检出HEV RNA[4, 14]。此外，马、牛、羊、狗、猫等动物血清中可检出HEV抗体，但尚未检出HEV RNA[7, 14-16]。动物宿主在HEV的传播过程发挥着非常重要的作用，与戊型肝炎散发病例的发生密切相关。现就戊型肝炎动物宿主和实验感染动物模型综述如下。

一、猪

自1997年首株猪HEV被检出以来，各国学者相继从家猪和野猪血清、粪便中检出HEV抗体和HEV RNA。流行病学研究表明，发达国家和发展中国家的猪群中普遍存在HEV的感染，在小于6月龄的猪群中，随着猪龄的增长，HEV-IgG的阳性率逐渐增高，6月龄家猪群中HEV抗体阳性率可高达84%以上[6]。家猪多在2～4月龄时感染HEV，感染7天后可从粪便中检出HEV RNA，并出现短暂的病毒血症期，一般持续3～7周[17]。HEV RNA在家养幼猪群中的阳性率为47.9%～53%，由于粪便中病毒载量较血清高，其污染食物或水源后可导致其他幼猪感染，并可导致散发性戊型肝炎的发生[10, 18]。野猪群中HEV-IgG的阳性率为4.5%～34.3%，HEV RNA的阳性率为1.1%～13.3%[6]。虽然各地学者报道的HEV抗体、HEV RNA阳性率有所差异，但可以肯定的是猪不仅是3、4型HEV的天然宿主，而且是HEV最为重要的动物宿主，在散发型戊型肝炎发病过程中发挥着非常重要的作用。

猪对HEV易感，但感染后多无明显临床症状，肝脏炎症轻微，血ALT无明显升高，镜下可见轻度门静脉周围淋巴细胞浸润、肝细胞点状坏死，不具有典型的临床病程[9, 19]。感染HEV后，可以从猪粪便、胆汁和肝组织中检出HEV RNA，对肝、肾、脾、小肠、大肠、胰腺等19种组织进行病理检测，未发现明显的炎症[9]。猪作为HEV最为重要的动物宿主，对3、4型HEV易感，感染后可出现病毒血症、粪便排毒，对HEV复制、致病机制、跨物种传播等方面具有重要意义。由于感染后无典型的肝炎病程，限制了其在动物模型相关研究中的应用。

二、非人灵长类动物

非人灵长类动物中，黑猩猩、食蟹猴、恒河猴、猕猴对1～4型HEV均易感，是HEV较为理想的动物模型，尤其在1、2型HEV致病性相关研究方面，具有不可替代的作用[19, 20]。非人灵长类动物感染HEV后，不仅出现粪便排毒、病毒血症和血清转换，而且会伴有肝功明显异常，巩膜黄染，食欲减退等；肝组织病理可见肝细胞水肿，肝门周围存在淋巴细胞浸润，具有典型的肝脏炎症改变[21]。感染1～3周后出现粪便排毒，持续4～6周，3～6周后血清可检出HEV IgM，HEV IgG的血清学转换多发生在HEV IgM出现1周后，并可持续5年以上[22]。

非人灵长类动物是HEV致病性研究最为理想的动物模型，但由于不是HEV天然宿主、价格昂贵等，限制了在科研中的广泛应用。

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三、兔

2009年，我国学者从甘肃农场兔血清标本进行HEV抗体和HEV RNA检测，首次从血清中检出HEV RNA，该地区兔血清中HEV RNA的阳性率为7.5%，HEV IgG的阳性率为57%[23]。随后，本研究组对北京地区农场兔粪便和血清标本分别检测HEV RNA和HEV抗体，从粪便中检出了HEV RNA，该地区兔群粪便中HEV RNA的阳性率为7.0%，血清中HEV IgG的阳性率为54.6%，并证实兔是HEV新的动物宿主[24]。此后，国外学者也相继从兔群中检出HEV RNA和HEV抗体，美国弗吉尼亚州兔群中HEV RNA、HEV IgG的阳性率分别为15%和36%[7]；法国的一项研究结果提示，野兔肝组织中HEV RNA的阳性率为23%，家兔胆汁中HEV RNA的阳性率为7%，基因进化分析提示兔HEV与3型HEV的基因同源性较高，可能属于基因3型[25]。

兔对同种HEV易感，感染后可出现粪便排毒，同时伴有HEV抗体的血清学转换和ALT的增高，但感染后多无明显临床症状[26]。用4型HEV进行实验感染，结果表明9只兔中仅2只感染成功，这提示兔可能对4型HEV不易感[26]。

2012年，美国学者Cossaboom等用兔HEV实验感染SPF猪，结果提示8只猪中仅有4只感染成功，但感染后血和粪便中的病毒载量均较低，这提示兔HEV跨物种传播给猪的能力较弱[7]。2013年，我国学者用兔HEV通过实验感染了2只食蟹猴，感染后的食蟹猴出现病毒血症、粪便排毒，伴有ALT升高、HEV抗体的血清学转换，这提示兔HEV具有跨物种传播给人的可能[27]。

四、蝙蝠

2012年，国外一项研究从德国、保加利亚、西班牙、加纳、加蓬、澳大利亚、哥斯达黎加等多个国家收集蝙蝠血清1173、粪便2624份、肝组织72份，其中5份血清、1份粪便、1份肝组织中检出HEV RNA[28]。蝙蝠HEV的基因组全长约6.7 kb，基因进化分析提示其单独构成一分支，可能为新的HEV基因型，能否感染人和其他动物尚有待进一步研究，蝙蝠能否作为HEV的实验感染动物模型尚未见相关报道[28]。

五、禽HEV

2001年，首株禽HEV从肝脾肿大综合征的鸡群中检出，其基因序列与人HEV的相似性约为60%[9]，基因进化分析提示，该病毒株单独构成一个基因型，且仅局限于禽类动物中传播，至今尚未发现禽HEV感染人的现象。禽HEV的主要传播方式同样为粪口途径。在美国，约70%的禽流感是由禽HEV引起，鸡群感染后多无明显症状，少部分表现为产蛋量减少，总体病死率为0.3～1%[29]。HEV抗体在成鸡群中(>4月龄)的流行率约为36%[29]。虽然禽HEV可跨物种感染火鸡[26]，但却不能感染非人灵长类动物和大鼠，因此其作为HEV动物模型的应用价值非常有限。

六、啮齿类动物

2009年，德国学者首次从褐鼠粪便中检出HEV RNA，该病毒株与人HEV和禽HEV的基因相似性分别为59.9%和49.9%，基因进化分析提示单独构成一个基因型[30]。随后，美国学者从洛杉矶城市中的134份野鼠血清进行HEV抗体和HEV RNA检测，HEV IgG的阳性率约为80%，并从2份血清中检出HEV RNA[20]。虽然我国学者曾从鼠血清中检出HEV抗体，但尚无检出HEV RNA的报道。

自然感染和实验感染HEV的鼠均无明显临床症状，实验感染HEV后可出现血清学转换和粪便排毒，病理结果可表现为轻度门静脉炎、肝细胞坏死、肝小叶内淋巴细胞和枯否细胞浸润[20, 31]。鼠HEV无法感染非人灵长类动物，鼠作为动物模型，仅对鼠HEV易感，对基因1～4型HEV不易感[20, 32]。因此，鼠作为HEV的动物模型的应用价值有限。

七、雪貂

2010年，荷兰学者首次从雪貂粪便中检出HEV RNA，该病毒株与基因1～4型HEV、兔HEV、禽HEV的基因相似性为54.5%～60.5%，与鼠HEV的相似性较高，为72.3%[33]。虽然雪貂为HEV新的动物宿主，但尚无因感染HEV而致病的相关报道，其能否作为实验感染HEV的理想动物模型尚有待进一步研究。

综上所述，HEV为人畜共患，随着人们对戊型肝炎的重视和研究的深入，越来越多的动物被证实为HEV的天然宿主，并进一步促进了更多动物模型的建立。实验感染HEV动物模型在HEV传播、致病机制等方面具有非常重要现实意义。已有多种动物对HEV易感，但大部分动物模型感染HEV后不具有典型的临床病程。虽然非人灵长类动物模型具有典型肝炎的病理过程，但其价格昂贵，不适合大样本研究，目前尚急需建立新的实验感染动物模型。此外，HEV导致孕妇人群高病死率及引起免疫缺陷人群慢性肝炎的具体机制也不明确，相关的动物模型尚未建立。相信随着人们对HEV动物宿主和模型的重视，会有更多的动物宿主被发现，进一步带动建立理想的动物模型，促进HEV跨物种传播、致病机制和抗病毒治疗等方面的研究。

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(本文编辑：冯珉)

(收稿日期：2015-08-31)

通信作者：汪茂荣，Email：maorongwang@gmail.com