2011年秋季普通生物学

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1、2011年秋季普通生物学(B)小论文乙肝病毒的致病原理及防治措施学生：冀海宏学号：1000010666院系：数学科学学院联系方式：1000010666@pku.edu.cn总所周知，乙肝是一种传染性极强的疾病。而乙肝病毒（即HBV）就是其病原体。据统计，全世界感染乙肝病毒的人数超过3.5亿，而我国是长期以来是乙肝的高发地区，感染人数超过1亿。本文将从乙肝病毒在人体的寄宿方式出发探讨乙肝病毒的致病原理，并针对乙肝病毒的特性介绍几种防治乙肝的途径。从病毒分类学的角度来讲，HBV是脊椎动物反转录病毒中的嗜肝DNA病毒科正嗜肝DNA病毒属。HBV的基因组最先在1974年由Robin

2、son从病毒中分离纯化。HBV基因组是一个部分双链的DNA分子。上图即为乙肝病毒基因组的结构。HBV的ＤＮＡ分子含有一个稳定的长链，即负链，长度大约３.２ｋｂ，另外还有一个较短的，长度不定的正链。乙肝病毒基因组的功能单位非常密集，高度压缩、重复使用是其特征。首先，全部基因组序列都是蛋白编码区，每个核苷酸至少一次用于编码蛋白质，许多不同蛋白的编码区部分重叠。同时，HBV基因组的高度压缩还表现在它利用同相位起始密码子来翻译蛋白质。这种方式可以使得HBV可以用有限的核苷酸序列储存更多的遗传信息，克服了核心抗原对ＤＮＡ体积的限制。乙肝病毒的结构蛋白主要有包膜蛋白（HBsAg），核心

3、抗原（HBcAg），和e抗原（HBeAg）。其中的包膜蛋白就是平常所说的表面抗原，而核心蛋白就是HBV的DNA分子所在之处。HBV的非结构蛋白包括聚合酶和X蛋白。乙肝病毒聚合酶在病毒复制过程中起着非常重要的作用。它识别乙肝病毒前基因组RNA，与前基因组RNA中的一段特殊序列（包装信号）相互作用，并与核心蛋白一起将前基因组RNA包装入新合成的核心颗粒，在那里进行HBVDNA的合成。相关研究表明，X蛋白是，可以激活多种病毒一种能结合P53的转录因子，可以激活多种病毒或细胞基因的启动子和增强子，也就是说，X蛋白可能通过调节病毒和细胞基因的表达而在乙肝病毒的感染中起作用。因为X蛋白

4、能激活c-myc，c-fos和c-jun等致癌基因的转录，所以与肝癌的发生有密切关系。乙肝病毒的生活周期有许多特有的方式。目前为止，人们对于乙肝病毒如何进入细胞并没有明确结论，考虑到HBV的表面蛋白经拓扑学研究认为是跨膜蛋白的性质，可能是表面蛋白与肝细胞膜结合后将内部的其他蛋白运入肝细胞，也有可能是诱导肝细胞的胞吞过程。乙肝病毒在进入肝细胞的同时会脱去病毒的包膜释放出核心颗粒，核心颗粒在进入细胞核是脱去核心蛋白的外壳，释放乙肝病毒基因组DNA，它是不完整的松弛环状DNA分子（RC-DNA），之后不完整的DNA双链被修复，成为共价闭环状的超螺旋双链DNA（cccDNA）。然后

5、，以cccDNA模板，转录出各种病毒RNA，包括前基因组RNA。在细胞质中，这些RNA翻译出各自编码的蛋白质。一部分前基因组RNA在细胞中被聚合酶专一识别并结合，通过与核心抗原的相互作用而包装入核心颗粒。在核心颗粒内，以前基因组为模板，逆转录合成HBVDNA负链，然后再合成正链。可能由于空间障碍，正链合成很快停止，形成带有部分双链DNA基因组的新的核心颗粒。它出芽至内质网，在那里与表面抗原组装成病毒颗粒而释放，释放方式为泡囊运输，也可再进入细胞核，进入新一轮的复制。乙肝病毒基因组的复制是按照dsDNA——RNA——dsDNA的机制进行的，这套机制恰巧是RNA逆转录病毒的反面

6、，RNA逆转录病毒，如HIV病毒则是按照RNA——dsDNA——RNA的机制进行。相同的是，两者都有一个逆转录过程。HBV表面蛋白SHB是一个跨膜蛋白，含所有组装和分泌的信息，自身就能组装成亚病毒颗粒而分泌。组装发生在内质网和高尔基体间的胞内膜结构中。这种表面蛋白在细胞中合成会比含有DNA和酶类的核心多很多，于是多余的表面蛋白就以这种方式进入血液中，以小球形或管形颗粒的形式存在，医学上可以常规检查血液中表面抗原是否存在及其数量来诊断出是否感染HBV及其感染程度。乙肝病毒因有逆转录的复制过程，故其基因变异率较一般DNA病毒高，但与HIV比较，仅为后者变异率的1/100。HBV

7、感染人体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癌。虽然与HIV病毒有许多相似点，比如传播方式基本一致，都会发生逆转录过程，都有较高的突变率，但是HBV并没有引发与HIV同等级的严重后果。综合看来，HBV不会对肝细胞造成直接伤害，这与HIV引发T细胞的凋亡反应有很大不同。HBV是以泡囊运输的方式从肝细胞中进入血液，所以不会像噬菌体那样造成大肠杆菌破裂而直接死亡，但是HBV的抗原被T淋巴细胞识别后会引起细胞免疫反应，T细胞会诱导肝细胞凋亡，而所谓的慢性肝炎等疾病