《Nature Communications》：The crucial but insufficient role of E2s domain’s residues 490 and 492 in determining the host tropism of hepatitis E virus
编辑推荐：
【编辑推荐】本研究针对戊型肝炎病毒(HEV)宿主嗜性机制不明确的问题，通过单克隆抗体6H8揭示E2结构域残基N490/M492是决定病毒与宿主细胞结合的关键表位。研究发现该表位对HEV-4型感染猪肝细胞具有特异性调控作用，但单独突变不足以完全改变病毒体内宿主范围，为HEV人畜共传播机制研究提供新视角。
戊型肝炎病毒（HEV）作为急性病毒性肝炎的重要病原体，在全球范围内造成严重的公共卫生负担，尤其对孕妇群体具有高致死风险。该病毒具有跨物种传播特性，其中基因1型（HEV-1）主要感染人类，而基因4型（HEV-4）既能感染人类也可感染猪科动物。病毒衣壳蛋白的P结构域在宿主细胞附着过程中起核心作用，但决定其宿主特异性的分子机制始终是未解之谜。
为揭示HEV宿主嗜性的关键决定因素，研究团队以人畜共患HEV特异性单克隆抗体6H8为分子探针，发现病毒E2结构域中第490位天冬酰胺（N490）和第492位甲硫氨酸（M492）构成的表位，是同时调控抗体结合与病毒-细胞附着的关键区域。通过结构导向的定点突变、分子动力学模拟、病毒-细胞结合实验及感染性检测等多技术联用，证实N490和M492对维持6H8表位结构完整性具有协同作用。值得注意的是，将HEV-1的对应位点突变为HEV-4特征的N490/M492后，可使其获得猪肝细胞结合能力；反之，HEV-4的N490A/M492L双突变则完全丧失感染猪肝细胞的能力。
然而，动物实验表明，仅靠这两个位点的突变并不能使HEV-1在猪体内建立有效感染，提示HEV宿主嗜性还受到其他未知因素的协同调控。该研究首次阐明E2结构域特异性表位在HEV跨物种传播中的"必要但不充分"作用，为理解病毒宿主适应性进化提供了分子尺度的新证据。
关键技术方法
研究采用冷冻电镜解析6H8抗体与HEV-E2结构域复合物结构，通过分子动力学模拟分析表位构象动态变化。利用假病毒系统进行位点定向突变，结合表面等离子共振（SPR）检测抗体亲和力变化。采用人源（Huh-7）和猪源（PK-15）肝细胞系进行病毒附着实验，通过RT-qPCR量化病毒RNA复制效率。动物实验使用无菌猪模型，所有肝组织样本经病理学验证。
研究结果
- 1.
6H8表位定位揭示宿主嗜性关键位点
通过抗体-抗原复合物结构分析，发现E2结构域β-发夹上的N490和M492形成疏水核心，其构象变化直接影响病毒与宿主细胞受体的结合界面。
- 2.
分子动力学模拟验证表位稳定性机制
模拟显示N490侧链与M492主链形成氢键网络，HEV-4原型比HEV-1突变体具有更低的构象涨落，说明该表位具有基因型特异性稳定特征。
- 3.
病毒-细胞附着实验证实表位功能分化
荧光标记病毒示踪实验表明，HEV-4野生型在猪肝细胞的附着效率是HEV-1的3.7倍，而HEV-4双突变体附着能力下降至背景水平。
- 4.
感染性实验揭示跨物种传播限制
虽然突变N490/M492可使HEV-1获得猪肝细胞侵入能力，但其在细胞内的复制效率仅为HEV-4的18%，说明宿主因子协同作用不可或缺。
结论与展望
本研究通过多学科交叉技术验证了E2结构域490/492位点在HEV宿主嗜性中的精确调控作用，首次提出"分子扳手"（molecular wrench）模型——该表位如同调节病毒-受体互作的精密工具，其特异性构象是跨物种传播的必要条件，但需要与其他病毒因子（如核衣壳蛋白或非结构蛋白）协同完成感染周期。该发现为HEV疫苗的广谱性设计提供了新靶点，对防控人畜共患HEV疫情具有重要科学价值。论文发表于《Nature Communications》进一步凸显该研究在病毒宿主适应性研究领域的标杆意义。
