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乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)具有严格的嗜肝性,它感染肝脏后并不引起细胞病变。HBV感染后肝脏的损伤是由于机体的免疫反应导致。机体的免疫反应(包括天然免疫和获得性免疫两大方面)控制了HBV的复制和扩散。而在感染早期,主要由天然免疫抑制和清除病毒。面对入侵的病原体,机体细胞通过模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)识别病原体的相关模式分子(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs),激活下游信号通路,合成并分泌干扰素(interferons,IFNs)。天然免疫中对病原体的抑制和清除主要是通过干扰素的间接作用来完成的,而后者能激活一系列有抗病毒活性的蛋白表达。而肝脏实质细胞发生天然免疫反应时主要合成β-干扰素(interferon-β,IFN-β),故IFN-β的表达是肝细胞天然免疫反应的关键步骤,在清除病原体方面扮演着重要角色。目前,关于HBV是否能够引起宿主发生天然免疫反应问题还存在争论。一些研究认为,HBV能够逃脱宿主天然免疫的监视,不引起IFN-β的表达;但也有证据表明,HBV的复制能够诱导IFN-β的产生,激活天然免疫。因此,有关人类感染HBV的天然免疫反应的问题还需要进一步探讨。本研究目的是探索自然感染HBV后人类肝细胞的天然免疫反应,为临床上防治HBV感染及开发新的抗病毒药物提供科学依据。研究结果如下:一、以poly(I:C)作为诱导物,探索HepG2和L-O2细胞是否能够合成IFN-β。首先通过基因克隆技术,将IFN-β的启动子插入萤火虫荧光素酶基因上游,构建了以IFN-β启动子调控的荧光素酶重组质粒pIFNB-luc。经PCR、酶切和测序鉴定,证明重组质粒克隆成功。双荧光素酶报告系统及逆转录PCR检测IFN-β的转录。HepG2和L-O2细胞中,胞外的poly(I:C)对IFN-β的表达无明显作用;而用脂质体将poly(I:C)转染细胞后,引起了IFN-β的转录水平的改变;随细胞中poly(I:C)量的增加,IFN-β的转录水平也升高。由此证明,HepG2和L-O2细胞对dsRNA的受体位于细胞内,HepG2和L-O2细胞合成IFN-β的相关信号通路正常,能够表达IFN-β。二、研究了HBV对肝细胞中IFN-β表达的影响。通过采用HBV阳性血清与肝细胞孵育,模拟HBV自然感染肝细胞的过程。首先,研究血清中HBV攻击肝细胞系后,IFN-β的表达变化。HBV阳性血清与HepG2和L-O2细胞孵育后,用双荧光素酶报告系统和PCR技术未检测到IFN-β的转录;用巢式PCR检测,证明了HBV攻击HepG2和L-O2细胞后可诱导IFN-β的转录;经DMSO诱导增加HBV感染细胞效率后,Real-time PCR结果表明细胞中HBV拷贝数的增加对IFN-β的表达量无显著影响,IFN-β表达水平低不是由于HBV拷贝数低导致。之后,为了更接近体内状态,研究血清中HBV感染原代肝细胞和乙肝患者肝细胞中IFN-β的表达。通过采用胶原酶消化和离心的方法分别从正常人的肝组织和乙肝患者(HBsAg阳性)肝组织中分离肝细胞。分离的肝细胞形态正常,状态较好。免疫组化确定了患者肝组织被HBV感染;ELISA确定了分离的乙肝患者肝细胞中存在HBsAg。在HBV感染正常成人肝细胞以及乙肝患者肝细胞中,用巢式PCR技术都检测到了IFN-β的转录。研究结果表明,自然感染状态下,HBV能够被肝细胞的天然免疫系统识别,引起低水平的IFN-β的表达。三、探讨了HBV对IFN-β表达的反作用。将细胞与HBV阳性血清孵育,通过poly(I:C)转染细胞激活IFN-β的启动子活性,采用双荧光素酶报告系统、Western blot和免疫荧光技术检测血清中HBV对IFN-β表达的影响。在HepG2和L-O2细胞中,血清中HBV能够显著提高由poly(I:C)诱导的IFN-β转录水平。而HepG2.2.15细胞在转染poly(I:C)后,IFN-β的转录水平明显升高。由此说明,自然感染状态下,肝细胞能够监测到HBV,HBV并非通过抑制IFN-β的表达来逃脱天然免疫;HBV对IFN-β的表达有促进作用。综上所述,本研究证明了患者血清中的HBV能够激活人肝细胞的天然免疫系统,诱导产生IFN-β;HBV能够促进IFN-β的表达;肝细胞通过低水平表达IFN-β来抑制HBV的复制。本研究结果有助于阐明HBV感染与宿主天然免疫之间的关系,揭示天然免疫抑制HBV复制的机制,为HBV感染的防控、抗病毒药物的研发提供新的思路。