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剖開乙肝病毒看乙肝!

2010-05-04 05:58:0039健康網社區
核心提示:乙肝是乙型病毒性肝炎,歷數現在已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七種病毒性肝炎的“罪狀”,除了上個世紀80年代猖狂一時的甲肝大爆發,乙肝終于以其持久的耐力、頑強的難愈性力拔頭籌,令公眾“談肝色變”。全世界目前大約有4億乙肝病毒攜帶者,但是事實上,僅中國就有超過45%,也就是將近7億人曾經感染乙肝病毒。他們中的絕大多數依靠自身的抵抗力成功的防御了病毒的入侵,而免疫系統出現問題的人們卻隨著病毒的各種狀態與各種“乙肝名詞”聯系到一起。乙肝,已經成為一個危害人類健康的全球性問題。

  如果你吃下一顆糖,它最終會在肝臟中分解、儲存。如果你吃下一片藥,它的三分毒性也會在肝臟中得到釋放。肝臟是人體新陳代謝的中心,也是最大的“化工廠”。它是人類維持生命活動必不可少的重要器官,也是我們健康的基礎。

  2005年初,兩個新聞事件再次將人們的目光引向身體內這個最大的消化腺。第一個是1月份發布的,經過5年時間,我國第一支也是世界上第二支甲乙肝聯合疫苗終于研制成功,并將在3月底上市。第二個就是3月8日公布的最新醫學統計,我國乙肝病毒攜帶者已經達到1.3億人,健康報告上說部分攜帶乙肝病毒的育齡女子因為害怕將病毒傳給未來的寶寶甚至不敢懷孕。面對這樣一個敏感而又沉重的事實,到底“有多少健康的肝臟可以重來”?

  乙肝是乙型病毒性肝炎,歷數現在已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七種病毒性肝炎的“罪狀”,除了上個世紀80年代猖狂一時的甲肝大爆發,乙肝終于以其持久的耐力、頑強的難愈性力拔頭籌,令公眾“談肝色變”。全世界目前大約有4億乙肝病毒攜帶者,但是事實上,僅中國就有超過45%,也就是將近7億人曾經感染乙肝病毒。他們中的絕大多數依靠自身的抵抗力成功的防御了病毒的入侵,而免疫系統出現問題的人們卻隨著病毒的各種狀態與各種“乙肝名詞”聯系到一起。乙肝,已經成為一個危害人類健康的全球性問題。

  一切從病毒開始

  乙肝病毒(HBV)是一種DNA病毒,就像毒蛇分泌的某種毒液只會針對特定的身體部位起作用一樣,乙肝病毒也只對肝臟“情有獨衷”,在生物學上它是嗜肝DNA病毒科(hepadnavividae)家族中的一員。這個家族中的病毒成員在哺乳動物和鳥類的身上也都有發現,它們的結構、基因序列和復制策略都非常相似,但是它們之間卻不會互相交叉。除了對具體的器官具有特異性,它們對寄主也同樣有“種族要求”,比如HBV就只對人和猩猩有易感性。

  乙肝病毒(HBV)結構示意圖。

  一個完整的乙肝病毒顆粒,也叫Dane顆粒,直徑只有42納米,大約是一個普通雞蛋的百萬分之一。乙肝病毒有外殼和核心兩個部分,也就是說除了絕大多數病毒都具有的美麗“衣殼”外,乙肝病毒還要再加上一件精密的“外套”。外殼就是這件所謂的“外套”,它厚7-8納米,由脂質雙層和蛋白質組成的囊膜。脂質雙層內含有S抗原、前S1和前S2抗原,它們一起又構成了外殼上大、中、小三種蛋白形式,統稱為乙肝表面抗原(HbsAg),也就是人們俗稱的澳抗。關于澳抗的由來還有一段故事,它最早是從澳大利亞土著人血清中分離出來的,當時以為是當地民族特有的一個遺傳標志,所以稱之為“澳大利亞抗原”。到后來才知道就是乙肝病毒表面抗原。所謂抗原其實就是會引起機體抵抗反應的元素,而與之相對的,機體中可以識別并抵抗抗原的元素就是抗體了。

  剝去Dano顆粒的外殼,暴露出乙肝病毒的核心顆粒。核心顆粒直徑28納米,呈二十面體立體對稱,它的表面才是病毒真正的衣殼,由乙肝病毒的核心抗原(HBcAg)組成。游離態的核衣殼只能在肝細胞的細胞核內觀察到。通過強去垢劑或者酶處理的方法,還可以暴露出HBV的另一個主要的抗原e抗原,它的本質還不是十分清楚,但多數人認為是核心的斷片。

  Dano顆粒的中心部位就是環狀并且有缺口的DNA雙鏈,和依附在上面的DNA聚合酶。乙肝病毒的基因組最引人注目的一個特征就是它非常小,其DNA分子大約含有約3200個核苷酸,比已知的最大的病毒基因組小幾百倍,和人類擁有的基因組相比較,僅僅是百萬分之一。而且乙肝病毒DNA的兩鏈長短不一,長鏈完整,長度恒定,為負鏈。短鏈是正鏈,長度可變,大概是長鏈的50%~80%。表面抗原和核心抗原都是由Dane顆粒的DNA編碼而來。

  電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態:大球形顆粒,小球形顆粒和管形顆粒。

  現實中,在電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態:大球形顆粒、小球形顆粒和管形顆粒。大球形顆粒就是Dano顆粒。小形球顆粒,直徑大約22納米,是乙肝病毒感染后血液中最多見的一種。它由表面抗原組成,并不含有乙肝病毒的DNA以及DNA聚合酶。管形顆粒,直徑也約為22納米,長度在50~70納米之間。實際上是由幾個小球形顆粒聚合在一起而成,但同樣具有HBsAg的抗原性。不管是小球還是管形顆粒都不是完整的乙肝病毒顆粒,它們是乙肝病毒在感染肝細胞時合成過剩的囊膜,游離在人體的血循環中。

  DNA的競爭

  不同于一個真正的生物體,病毒并不通過生長和分裂等方式繁殖自身,而是像我們鑄造機器零件一樣,按照一定的模具拷貝出來的。病毒DNA中包含有一些程序,指導病毒的遺傳物質和其它一些結構蛋白組分增殖。另外,病毒DNA中還包含有一些信息,使得單一組分能夠在細胞因子的幫助下,自發組裝成新的病毒顆粒。

  在醫學上,病毒的繁殖被稱之為“復制”,在復制的過程中,有兩個很重要的因素:一個是催化劑,另一個是模板。沒有這兩個因素,乙肝病毒就不能復制。乙肝病毒復制的“催化劑”就是乙肝病毒DNA 聚合酶。沒有這種聚合酶的作用,乙肝病毒的復制就會停止。

  乙肝病毒的基因組(DNA )是由兩條螺旋的DNA 鏈圍成的一個環形結構。其中一條較長負鏈已經形成完整的環狀;另一條長度較短的正鏈,呈半環狀。在感染肝細胞之后,這條半環狀的DNA 鏈就會以負鏈為模板,在催化劑──乙肝病毒DNA 聚合酶的作用下延長,最終形成完整的環狀。這時的乙肝病毒基因組就形成了一個完全環狀的雙股DNA.我們把這種DNA 稱做共價閉合環狀DNA (即cccDNA),可以把它看作是病毒復制的原始模板。模板形成后,病毒基因會以其中的一條cccDNA為模板,利用肝細胞基因中的酶和DNA 聚合酶的“催化”,一段基因又一段基因地復制,形成負鏈和正鏈。最后再裝配到一起形成新的乙肝病毒DNA 顆粒。

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許先柱主治醫師 四川華西肝病研究所附屬門診部

擅長領域:乙肝、丙肝、酒精肝、脂肪肝、肝纖維化、肝硬化等

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