整合素β1通过循环内体途径介导非包膜化戊型肝炎病毒的细胞入侵机制

本研究针对戊型肝炎病毒(HEV)两种形态粒子(nHEV和eHEV)的细胞入侵机制这一关键科学问题，通过建立高内涵RNA-FISH成像技术，首次揭示整合素β1(ITGB1)通过DGR基序与病毒衣壳互作，介导nHEV经Rab11+循环内体的非经典入侵途径，而eHEV则依赖Rab5a+早期内体途径。该发现解决了HEV入侵途径争议，为抗病毒靶点开发提供新思路，发表于《Nature Communications》。

　　

戊型肝炎病毒(HEV)作为急性肝炎的主要病原体，其独特的双形态特性——粪便中的非包膜颗粒(nHEV)和血液中的准包膜颗粒(eHEV)——给病毒入侵机制研究带来巨大挑战。既往研究对HEV入侵途径存在严重分歧：有学者提出nHEV不依赖内体途径，而eHEV需要Rab5/Rab7介导的内吞作用；另有研究则显示HEV样颗粒会进入Rab5⁺区室。更矛盾的是，曾被报道作为nHEV受体的整合素α3(ITGA3)，在高度易感的肝细胞系中竟几乎不表达。这些未解之谜凸显了HEV生命周期研究的重大空白。

为破解这一难题，德国癌症研究中心等机构的研究团队创新性地开发了基于RNA荧光原位杂交(RNA-FISH)的高内涵成像技术，实现了对单个HEV病毒粒子的实时追踪。研究发现ITGB1通过病毒衣壳P结构域的DGR基序与nHEV特异性结合，将其导向Rab11⁺循环内体这一非经典入侵途径；而eHEV则采用经典的Rab5a⁺早期内体途径。两种粒子最终均需溶酶体组织蛋白酶介导的脱壳过程，该成果为理解HEV广谱组织嗜性提供了分子基础。

关键技术包括：

1. 建立RNA-FISH结合免疫荧光的双标记技术，实现病毒基因组与衣壳共定位
2. 应用CRISPR-Cas9构建ITGB1/ITGA2基因敲除细胞系
3. 采用AlphaFold2预测病毒衣壳ORF2-P结构域与ITGB1的相互作用界面
4. 开发基于密度梯度离心的nHEV/eHEV粒子纯化方法
5. 利用EGFP标记的Rab5a/Rab7/Rab11/LAMP1示踪内体运输

主要研究发现：
ITGB1异源二聚化决定nHEV细胞入侵
蛋白质组学分析揭示ITGB1而非ITGA3在易感细胞中普遍表达。通过构建ITGB1-KO细胞证实其特异性介导nHEV入侵，而eHEV感染不受影响。RGD肽竞争实验和D522E突变体研究证实病毒衣壳DGR基序的关键作用。

RNA-FISH技术实现单病毒粒子追踪
创新性建立的检测体系证实>90%的nHEV颗粒含完整基因组。中和实验验证该技术特异性，且与复制抑制剂联用可区分入侵与复制事件。

ITGB1引导nHEV进入循环内体
proximity ligation assay直接验证病毒衣壳-ITGB1相互作用。活细胞成像显示nHEV与ITGB1共定位于Rab11⁺内体，而eHEV富集于Rab5a⁺内体。FAK敲除显著抑制nHEV内化。

差异化内体运输与溶酶体脱壳
两种粒子均需内体酸化（巴佛洛霉素A敏感）和溶酶体蛋白酶（E64抑制）。但nHEV脱壳更依赖Rab11，eHEV依赖Rab5a，最终均通过Rab7⁺晚期内体进入LAMP1⁺溶酶体完成基因组释放。

这项研究从根本上改变了对HEV入侵的认知：

1. 阐明ITGB1作为nHEV通用入侵辅因子的核心地位，其通过可变α亚基适应不同细胞类型
2. 揭示准包膜化如何改变病毒入侵策略——eHEV通过"隐身"逃逸ITGB1依赖途径
3. 建立的技术平台为无包膜病毒研究提供范式

特别值得注意的是，该发现解释了HEV经肠道-肝脏传播的生物学基础：胆汁酸剥离包膜后暴露的衣壳DGR基序，可能通过肠道高表达的ITGB1异源二聚体启动感染。研究还暗示ITGB1-EGFR协同信号可能参与调控入侵过程，这为理解HEV在免疫豁免部位（如神经系统）的持续感染提供了新线索。这些突破性发现不仅为抗HEV药物开发指明新靶点，更革新了对病毒内吞途径多样性的认知。