Toll样受体3与乙型肝炎病毒感染的研究现状

刘金花，运晨霞，冷　静（.广西中医药大学03级硕士研究生，广西南宁53000；.广西中医药大学，广西南宁53000）

Toll样受体3与乙型肝炎病毒感染的研究现状

刘金花1，运晨霞2，冷静2
（1.广西中医药大学2013级硕士研究生，广西南宁530001；2.广西中医药大学，广西南宁530001）

Toll样受体3；生物学特性；乙型肝炎病毒

乙型肝炎是一种严重的流行性传染性疾病，是由乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染机体后所引发的，免疫介导的肝损伤是乙型肝炎致病甚至其慢性化发展的主要原因。近年来固有免疫中Toll-样受体（Toll-like receptors，TLRs）成为HBV感染研究的新热点，在HBV感染发病机制中有着重要的意义。

TLRs首次在果蝇中被发现，是一种新发现的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRRs），是固有免疫系统中重要的组成成分，又是连接固有免疫与适应性免疫的重要桥梁，在识别和抵御各种病原微生物的免疫应答中发挥重要作用［1］。TLR3是主要的病毒核酸的PRRs之一，它通过监视与识别病原相关分子模式（pathogen associatedmolecular patterns，PAMPs）来激活特殊的信号转导途径诱导产生Ⅰ型干扰素发挥抗病毒作用，但肝炎病毒感染对TLRs的表达有不同程度的影响，可引起机体对病毒的免疫耐受和免疫逃逸，加重肝细胞炎症，导致病毒的持续感染［2］。目前，TLRs家族在肝炎病毒感染和疾病进展中的意义日益突显，TLR3是该家族中识别病毒的主要信号分子之一，可以通过内吞作用识别病毒在宿主体内复制时产生的dsRNA或聚肌苷酸胞苷酸（polyinosinicpolycytidylic acid，PolyI:C），诱生干扰素和其他细胞因子、趋化因子，导致细胞损伤，从而控制病毒的复制和传播。TLR3在抗病毒免疫中的作用受到越来越多的关注。本文就近年来TLR3与肝炎病毒感染的研究做一综述。

1　TLR3的生物学特性

1.1TLR3的结构及分布TLR3同所有的TLRs一样，为Ι型跨膜信号蛋白受体，在进化上高度保守，每个TLR成员都是PRRs，能够识别某种高度保守的结构，即PAMPs。其结构包括23个连续亮氨酸重复序列（leucine-rich-repeat，LRR）通过形成马鞍状螺线管样结构域构成的胞外区、N和C端富含半胱氨酸的侧翼区、跨膜区和含有Toll/IL-1R（TIR）结构域的胞质尾区［3］。TLR3通过其富含亮氨酸的胞外结构域与病毒复制的中间体dsRNA结合，并募集含TIR区域的衔接蛋白到达其胞质的TIR区域，通过胞内信号传导，导致Ⅰ型干扰素的释放和其他炎性细胞因子的分泌［3］。TLR3主要分布于体内的树突状细胞和单核细胞，在树突状细胞上主要表达于细胞浆内涵体中，在其他类型细胞则主要表达在细胞膜的表面，并在上述细胞的抗原提呈过程中发挥重要作用［4］。

1.2TLR3的信号转导通路因为dsRNA是TLR3所识别的一类重要的PAMPs，而且dsRNA又是病毒复制过程中普遍存在的中间产物，故TLR3可能在宿主抗病毒免疫反应中起着重要作用。由接头分子介导的TLR信号通路一般包括MyD88依赖型和MyD88非依赖型/TRIF依赖型信号通路。而TLR3的信号通路属于依赖诱导产生IFN-β的含TIR结构域的衔接蛋白（TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β，TRIF），即TRIF途径。TRIF作为TLR3独特的衔接蛋白，直接通过其进行非MyD88依赖性途径的信号转导。研究显示，TRIF缺陷的小鼠，其TLR3信号转导通路会完全缺陷，同时对TRIF基因进行化学诱导突变，也相应地引起了TLR3信号转导通路的缺陷［5］。在慢性乙型肝炎患者中TRIF mRNA的表达水平较健康对照组低［6］。

2　TLR3与HBV感染的关系

2.1TLR3的表达与HBV感染的关系TLR3在抗病毒免疫应答中发挥重要作用，成为研究病毒性疾病分子机制的热点之一。据报道，慢性HBV感染者的外周血树突状细胞TLR3的表达量低于健康者，表明在抵抗持续性HBV感染时，TLR3表达和功能受损可能引发异常的免疫反应，其极可能成为导致感染持续性的主要原因［7］。周兰英等［8］的研究明确揭示了TLR3的表达与慢性乙肝患者体内病毒的复制是直接相关的，HBV感染可下调TLR3的表达，极可能是HBV抑制宿主的抗病毒免疫，导致疾病发生的重要机制。

李永伟等［9］检测HBV瞬时感染的HepG2细胞TLR3的表达，发现其表达较对照组上调，且随转染量变化，e抗原和乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的分泌及细胞的存活数与TLR3的表达呈显著正相关性，推断出HBV启动机体免疫反应的关键信号分子极可能是TLR3，而TLR3的上调还可能启动了细胞凋亡或坏死机制，成为HBV损伤细胞的非免疫细胞介导机制。据报道［10］，HBsAg在抑制机体免疫应答和导致机体对HBV的特异性免疫耐受中起着非常重要的作用。杜玲等［11］研究阐明TLR3表达受抑制与HBV免疫耐受密切相关，其证实的HBsAg抗原显著下调TLR3表达，很可能是HBV感染影响机体天然免疫功能的机制之一，这对提高HBV治疗效果有一定的价值。Shi等［12］用HBsAg刺激浆细胞样树突状细胞诱导生成的单核细胞，抑制TLR3信号传递，致使IL-10释放减少；对于长期感染HBV的患者，IL-10可通过JAK1/STAT3信号通路来下调一些炎症分子表达，同时还可下调TLR3表达水平，故HBV感染可影响TLR3通路的免疫调节反应［13］。在感染HBV期间，宿主基因则是下调TLR3表达的另一个潜在因素。此外其他因素（包括环境和表观遗传因素）在下调TLR3表达方面也可能产生影响。如先前的调查显示［14］，micro-RNAs在调节基因表达中扮演着关键角色。为更好地显示TLRs在调节HBV复制方面的作用，Wu等［15］研究显示，小鼠肝脏的窦状上皮细胞和库普弗细胞只有经TLR3刺激并通过IFN-β介导才能具有抑制HBV复制的能力，并证实了HBV能抑制TLR诱发的肝细胞抗病毒活性。Wang等［16］揭示了在慢性HBV感染活跃期，外周血单核细胞内TLR3 mRNA的水平升高，建议提高TLR3表达来增强免疫反应，对抗HBV。

2.2TLR3配体与HBV感染的关系不同的TLRs胞外区氨基酸组成的差异决定了各自有其特征性配体。TLR3的配体主要为病毒dsRNA以及人工合成的病毒双链RNA类似物多聚肌胞苷酸-poly（I∶C），TLR3需要形成同源二聚体来识别这些相应的配体。Poly（I∶C）作为TLR3的特异性配体，被广泛用于模拟病毒感染的各类实验研究中。Hou X等［17］研究发现，通过应用poly（I∶C）/D-GalN来诱导小鼠产生急性爆发性肝损伤模型。Poly（I∶C）在体内能够诱导产生干扰素，并通过干扰素活化和调节多种天然免疫细胞功能［18］。据报道，TLR3可识别不同的病原体相关模式分子，如病毒的双链RNA（dsRNA）感染病毒后，TLR3可介导触发哺乳动物细胞产生前炎症细胞因子（IFN-α/β等）和趋化因子（IL-8等），产生抗病毒免疫反应［19］。polyI:C能够诱导很多细胞产生各种抗病毒因子，而天然免疫系统防御病毒感染主要是通过这些抗病毒因子来介导的［20］。Tjwa等［20］研究证实应用TLR3配体刺激慢性HBV感染者髓系树突状细胞的活化，可致其NK细胞功能的改善，进而清除HBV感染。殷文伟等［21］采用pAAV/HBV1.2质粒高压注射给C57BL/6鼠形成长期持续携带HBV的动物模型，经注射Poly（I∶C）后可抑制HBV表达，并最终帮助机体有效清除HBV。这提示Poly（I∶C）不仅可迅速活化天然免疫系统来抑制HBV表达，且影响后续的获得性免疫系统发挥抗病毒的功能。

基于TLR3在激活免疫反应对抗HBV中所起的重要作用，目前研究的热点是利用TLR3配体作为一种新的免疫疗法来治疗HBV。Chen等［22］研究表明，在HepG2.2.15细胞株中，TLR3激动剂dsRNA可以抑制HBV增殖、侵袭和分泌。Heiberg等［23］证明了在CHB儿童患者中利用TLR3配体可以导致IL-6、CXCL10和CCL3等炎症因子和趋化因子的产生。基于以上研究，TLR3配体似乎是一个非常具有潜力的靶标物，可用于开发新的免疫疗法来治疗HBV。

2.3TLR3基因多态性与HBV感染的关系Al-Qahtani等［24］报道称，HBV感染患者和健康者的区别在于TLR3基因rs1879026（G/T）多态性是显著的，还揭示GCGA单体型与慢性HBV感染呈显著相关性。Rong等研究［25］也表明了TLR3基因＋1，234区内的多态性与HBV感染发展明显相关。另有Li等［26］报道称，TLR3＋1234c/T多态性明显与HBV有关的肝癌（HCC）相关。Huang等［27］分析表明，TLR3 rs3775290的TT基因配型与降低患慢性乙型肝炎、乙肝病毒相关疾病及HCC的风险呈相关性。Gao等［28］研究结果显示，通过调整母亲HbeAg、HBV DNA水平及分娩方式，单核苷酸多态性（SNP）c. 1377C/T中的等位基因T明显与HBV宫内传播易感性相关，同时TT基因配型降低了HBV宫内传播的风险。而SNP G2848A中的等位基因A与HBV宫内传播的易感性呈显著相关性，GA基因配型具有保护新生儿免受HBV宫内传播的作用。c.1377C/T和G2848A多态性可能与HBV宫内传播易感性有关。

2.4胎盘TLR3与HBV感染关系HBV宫内感染是造成HBV传播及HBsAg慢性携带的重要途径。通过此途径，约有40%～50%的HBsAg阳性孕妇将HBV传播给其婴儿［29］。HBV感染胎盘后诱导天然免疫产生应答，由PRRs识别PAMPs，并通过不同的信号传导途径诱导分泌IFN等细胞因子，达到抗病毒的作用。宋秀霞等［30］报道，在人外周血单个核细胞（PBMC）上有TLR3的表达，TLR3高表达的细胞无HBV感染，提示TLR3和HBV感染呈负相关，TLR3极可能是HBsAg阳性孕妇PBMC HBV感染的一个保护性因素；也是PBMC HBV宫内感染的保护性因素。随后的研究证实了胎盘组织TLR3表达与孕妇HBV感染有关，且TLR3的高表达阻碍了HBsAg阳性孕妇胎盘感染HBV［31］。TLR3广泛表达于天然免疫系统的各类组织和细胞，在人胎盘组织表达最高，且主要分布于人胎盘合体滋养层细胞和绒毛细胞滋养层细胞膜和胞浆［32］。Abrahams等［33］的报道显示，经poly（I∶C）的刺激，可诱导滋养层细胞表达TLR3 mRNA，进而表达和分泌抗病毒因子，产生抗病毒反应。资捷等［34］研究显示，HBeAg可能通过下调人胎盘绒毛癌细胞系（Bewo细胞）IFN-β的产生而抑制TLR3 mRNA表达，这可能是HBeAg阳性的CHB孕妇常持续感染HBV和引起宫内感染的一个重要原因。资捷等［35］研究表明，poly（I∶C）可能通过TRIF依赖性途径诱导Bewo细胞产生IFN-β和TNF-α，且TNF-α产生还涉及NF-κB途径，并最终抑制Bewo细胞中HBV复制。据报道，poly（I:C）可诱导人胎盘滋养层细胞抵抗HBV感染，但随HBV感染量的增高，通过下调细胞TLR3 mRNA表达及IFN-β分泌，显著削弱抗HBV感染的作用。这可能是胎盘滋养层细胞持续感染HBV并引起HBV垂直传播的一个重要因素［32］。

3　结语

近年来越来越多的研究发现，一些病毒的识别以及机体的相关免疫效应与Toll样受体有着密切的关系。随着医学研究的不断深入，人们逐渐认识到TLR3在肝炎病毒感染中的重要作用，但对其相关机制的认识尚不够清晰。因此，需进一步深入研究与探讨TLR3与肝炎病毒感染的关系，明确病毒性肝炎与天然免疫应答之间的复杂联系，有助于理解肝炎病毒的致病机理，并可利用调节TLR3表达和TLR3信号级联反应中的信号分子来寻找预防及治疗肝脏疾病的新策略。相信在不久的将来，靶向TLR3信号转导、TLR3相关病毒性肝炎疫苗和免疫调节剂的研制，均可成为病毒性肝炎预防和治疗的新方法和新途径。

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（编辑弓艳玲）

R575.2

A

2095-4441（2016）01－0084－04

2015-10-18

广西科学研究与技术开发计划项目（编号：桂科能14123006-1）

刘金花（1989-），女，硕士研究生，主要从事免疫药理的研究。

冷静（1963-），女，医学博士，教授，博士研究生导师，中国免疫学会理事，Email：ljgxy@yahoo.com.cn