《Frontiers in Immunology》：High-resolution mapping of chromatin conformation in HBeAg-treated macrophage provides insights into pathogenesis of HBV-related liver diseases
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背景：乙型肝炎病毒（HBV）e抗原（HBeAg）在诱导巨噬细胞活化及随后的免疫耐受中起关键作用，这促进了病毒免疫逃逸。然而，驱动这种巨噬细胞功能障碍的潜在空间三维基因组和表观遗传机制在很大程度上仍未知。方法：为绘制拓扑和转录调控图谱，研究人员整合了RNA测序（
背景：乙型肝炎病毒（HBV）e抗原（HBeAg）在诱导巨噬细胞活化及随后的免疫耐受中起关键作用，这促进了病毒免疫逃逸。然而，驱动这种巨噬细胞功能障碍的潜在空间三维基因组和表观遗传机制在很大程度上仍未知。方法：为绘制拓扑和转录调控图谱，研究人员整合了RNA测序（RNA-seq）、高通量染色体构象捕获（Hi-C）和染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq），全面分析对照和HBeAg刺激的巨噬细胞。关键发现通过人类HBV感染数据集进行了交叉验证。结果：HBeAg强力激活促炎转录程序，显著以TNF信号通路为中心节点。Hi-C分析揭示伴随这种表型转变的深刻全局3D染色质重组。具体而言，非活性到活性（B-to-A）区室转换，伴随从头H3K27ac增强子积累，直接驱动功能基因如MET和FHOD3的上调。此外，拓扑关联结构域（TAD）重构，特别是TAD合并，暴露新的调控元件以上调FLNB和SESN2。相反，特定染色体内环的破坏导致基因如KBTBD11和BLVRB的靶向下调。机制上，靶向表观遗传重编程驱动这种3D结构重塑：H3K27ac增强子沉积富集AP-1/STAT基序，CTCF与FOX家族因子协同改变结构边界，HLTF介导靶向H3K27me3相关基因沉默。结论：HBeAg协调高度有序的3D基因组层级重构和靶向表观遗传重编程以诱导巨噬细胞功能障碍。鉴定的结构变异和核心空间靶基因（如MET、FLNB和BLVRB）提供新的机制见解，并代表HBV相关肝脏疾病的潜在治疗靶点。
HBV感染是全球性公共卫生问题，持续激活固有免疫系统导致肝硬化和肝细胞癌（HCC）。此前研究已明确，乙肝e抗原（HBeAg）较乙肝表面抗原（HBsAg）和乙肝核心抗原（HBcAg）在诱导巨噬细胞活化及炎症因子释放中起主导作用，但其通过三维基因组构象驱动巨噬细胞功能障碍的分子机制尚不清晰。为阐明这一机制，研究人员以小鼠巨噬细胞RAW264.7为模型，整合Hi-C、ChIP-seq和RNA-seq多组学技术，首次绘制HBeAg刺激后巨噬细胞的全局3D染色质图谱，并结合人类HBV感染数据集（GSE179618、GSE83148）进行跨物种验证。结论表明：HBeAg通过层级性3D基因组重组和靶向表观遗传重编程，诱导促炎性免疫耐受微环境，为HBV相关肝病提供潜在治疗靶点。该论文发表于《Frontiers in Immunology》。
关键技术方法概述 研究人员主要采用三种高通量技术：Hi-C（高通量染色体构象捕获）用于检测全基因组染色质相互作用和层级结构（A/B区室、拓扑关联结构域（TAD）、染色质环）；ChIP-seq（染色质免疫共沉淀测序）用于分析组蛋白修饰（H3K27ac、H3K27me3）和结构蛋白（CTCF、p300）的分布；RNA-seq（RNA测序）用于转录组分析。样本队列来源包括小鼠RAW264.7细胞系（对照和HBeAg刺激组，n=2）以及人类THP-1巨噬细胞和HBV患者肝组织数据集（GSE179618、GSE83148）。
研究结果 3.1 HBeAg robustly activates inflammatory transcription programs in macrophages 通过RNA-seq分析（n=2），鉴定出2890个差异表达基因，其中2035个上调。KEGG富集显示TNF信号通路、细胞因子-受体互作和Toll样受体通路显著激活，TNF成为失调基因网络的核心节点，提示HBeAg通过诱导促炎转录程序促进免疫逃逸。
3.2 HBeAg induces global 3D chromatin reorganization Hi-C分析（20kb分辨率）显示，HBeAg处理后巨噬细胞发生全基因组染色质相互作用重排，染色体1、2、11的交互减矩阵图及三维模型直观表明全局3D染色质构象重塑，与表型转变紧密耦合。
3.3 A/B compartment switching correlates with enhancer activation and up-regulation of Met and Fhod3 通过主成分分析（PCA）划分A/B区室，发现HBeAg诱导广泛B-to-A转换（chr1、chr2等），结合ChIP-seq，B-to-A区域伴随H3K27ac增强子新沉积，驱动MET和Fhod3上调。MET在人类HBV刺激的THP-1细胞中也上调，表明进化保守性。
3.4 Identification of alternations in TADs and related gene expression in HBeAg-treated macrophage TAD分析（20kb分辨率）鉴定出4939个稳定TAD、2258个合并TAD等。合并TAD使FLNB和SESN2暴露于新调控元件，导致上调。FLNB和SESN2在人类HBV数据集中也显著上调，验证了TAD合并的保守机制。
3.5 Chromatin loop alterations disrupt repressor loci and promote inflammatory signaling 染色质环分析显示，HBeAg导致特定染色体内环消失，如KBTBD11和BLVRB基因区域，导致其下调。KBTBD11和BLVRB在人类HBV样本中表达趋势一致，提示环破坏解除抑制性调控，促进炎症信号。
3.6 HBeAg remodels the epigenetic landscape to facilitate enhancer-promoter communication ChIP-seq检测CTCF、H3K27ac、H3K27me3、p300的分布。H3K27ac增益峰富集AP-1和STAT基序，CTCF变化区富集FOX家族和NFATC2基序，而H3K27me3峰富集HLTF基序，表明HBeAg通过招募特定转录因子和染色质重塑因子，实现靶向表观遗传重编程，重塑增强子-启动子互作。
讨论与结论 讨论部分指出：HBeAg通过协调3D基因组层次重组（A/B区室切换、TAD合并、染色质环重连）和表观遗传重编程（H3K27ac增强子沉积、CTCF协同FOX因子、HLTF介导H3K27me3沉默），精细调控巨噬细胞功能。该研究存在样本量小（n=2）和细胞系局限性，但通过多组学交叉验证和人类数据集独立过滤，确认了进化保守的空间靶基因（MET、FLNB、BLVRB）。将结论部分翻译如下：总之，通过绘制3D互作图谱，研究从了解HBeAg改变哪些基因过渡到理解其如何通过空间重编程实现调控。HBeAg作为巨噬细胞基因组的架构修饰因子，通过增强子许可开放炎症区室并合并结构TAD。这些进化保守的表观遗传改变为理解HBV发病机制提供了新的空间框架，并将特定染色质环识别为改善HBV相关肝病的潜在治疗靶点。
