新型免疫激活与肝纤维化慢性乙型肝炎小鼠模型的构建及其机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  这篇研究通过联合猪血清(PS)免疫刺激和pAAV-HBV1.2质粒水动力注射(HI),成功构建了模拟人类慢性乙型肝炎(CHB)免疫激活期(IA)的小鼠模型。该模型表现出典型IA期特征:持续HBV复制(HBsAg/HBeAg/HBV DNA阳性)、间歇性ALT升高及显著肝纤维化(LF),并通过PD-1/PD-L1信号介导的CD8+T细胞耗竭揭示了HBV持续存在的免疫机制。研究证实PS注射通过诱发间歇性HBV再激活和免疫性肝损伤驱动纤维化进程,而恩替卡韦(ETV)治疗可逆转纤维化,为CHB免疫病理研究和药物开发提供了新工具。

  

新型慢性乙型肝炎小鼠模型的构建

研究团队创新性地将猪血清(PS)免疫刺激与pAAV-HBV1.2质粒水动力注射相结合,在BALB/c小鼠中成功构建了模拟人类慢性乙型肝炎(CHB)免疫激活期(IA)的动物模型。该模型突破了传统HBV小鼠模型难以同时实现病毒持续复制和肝纤维化的技术瓶颈,通过12周观察证实75%模型鼠维持高水平的HBsAg(>10 ng/mL)、HBeAg阳性和HBV DNA载量,符合临床IA期诊断标准。值得注意的是,C57BL/6J小鼠虽具有天然HBV持续感染倾向,却未能诱发显著肝纤维化,而BALB/c小鼠在PS干预下不仅病毒载量提升5倍,更进展为Ishak≥3级纤维化,提示遗传背景对模型构建的关键影响。

肝纤维化与免疫特征的动态演变

模型小鼠表现出典型的IA期病理特征:

  1. 病毒动力学:每次PS注射后3-6小时内即出现HBsAg激增(较基线升高2.3倍),伴随IFN-γ和IL-1β峰值延迟至12小时,反映先天免疫应答的时序性激活;
  2. 肝损伤标志:ALT在PS刺激后24小时达峰(较PBS对照组高4倍),72小时内回落,模拟了临床CHB患者的波动性肝炎;
  3. 纤维化进程:天狼星红染色显示胶原沉积从4周(2.18%)渐进性增加至12周(5.84%),α-SMA+活化肝星状细胞同步增加3.7倍;
  4. 免疫耗竭:肝脏CD8+PD-1+T细胞比例较对照组提升2.1倍,PD-L1+肝细胞广泛浸润,而HBsAb水平被抑制90%,揭示适应性免疫功能障碍的核心机制。

关键机制的实验验证

研究通过恩替卡韦(ETV)干预实验证实HBV复制的核心作用:6周ETV治疗使模型鼠HBV DNA下降98%,伴随肝纤维化面积减少67%(天狼星红染色)和α-SMA表达降低54%。这一结果不仅验证了病毒直接参与纤维化进程,更模拟了临床核苷类似物(NA)治疗的病理逆转过程。

模型的转化医学价值

该研究首次揭示PS通过双重作用塑造IA期特征:

  • 免疫调节:通过PD-1/PD-L1轴促进CD8+T细胞耗竭,延长HBV持续感染(BALB/c小鼠病毒清除时间从4周延至>12周);
  • 病理驱动:周期性免疫攻击导致肝细胞坏死-再生循环,激活HSC转化为肌成纤维细胞。这种"病毒-免疫-纤维化"三联动态机制,为解析临床HBV再激活相关肝衰竭提供了动物模型基础。

研究方法学创新

技术层面,研究建立了一套标准化建模流程:

  1. 质粒注射采用8%体重体积的水动力注射法(HI),确保肝靶向转染效率;
  2. PS以0.5 mL/次、每周2次的剂量方案平衡免疫激活与生存率;
  3. 采用Scheuer炎症评分和Ishak纤维化评分实现病理量化。这些参数为后续研究提供重要参考。

该模型填补了现有HBV研究工具链的空白,尤其适用于评估靶向PD-1/PD-L1的免疫疗法和抗纤维化药物的协同效应,为开发CHB功能性治愈策略提供了不可替代的平台。

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