乙肝病毒入侵与胆汁酸转运的核心开关丨HBV 入侵的调控枢纽

乙肝病毒(HBV)感染是全球主要公共卫生问题之一，有超过2.5亿人慢性感染HBV。而其中有超三分之一的人口集中在我国，人数接近1亿人。NTCP工具细胞，特别是外源表达NTCP的肝癌细胞系如HepG2-NTCP和Huh7-NTCP，因其易操作、短周期、重现性佳的特点，在乙肝病毒(HBV)研究中扮演着至关重要的角色。这些细胞模型能够有效模拟HBV的感染过程，为研究HBV的生命周期、宿主限制因子、病毒复制以及药物筛选提供了一个强大而便捷的体外平台。它们不仅有助于揭示HBV感染的分子机制，如DDX3作为宿主限制因子阻碍cccDNA转录，GPC5作为附着因子在感染入胞过程中的作用，还能通过直接与NTCP相互作用或下调NTCP表达来筛选和验证抗病毒药物的活性，例如环孢菌素A及其衍生物、雷帕霉素及其衍生物等。此外，这些工具细胞还促进了对HBV宿主特异性分子的发现，为发展支持HBV感染的小动物模型提供了可能，这对于乙肝相关研究和药物开发具有重大意义。

基本信息

英文标题：Post-Translational Modifications of NTCP: A Regulatory Nexus for Bile Acid Transport and HBV Entry

中文标题：NTCP 的翻译后修饰：胆汁酸转运与 HBV 入侵的调控枢纽

发表期刊：《Biomedicines》

影响因子：3.0

作者单位：

1.School of Clinical Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075, China

2.Department of Infectious Diseases, Zigong First People’s Hospital, Zigong 643000, China

3.Department of Infectious Diseases, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610072, China

作者信息：

第一作者：Fei Yu

通讯作者：Xiaoyu Hu

研究背景

NTCP(钠 - 牛磺胆酸共转运多肽)由 SLC10A1 基因编码，特异性定位于肝细胞基底膜，是维持胆汁酸肠肝循环的核心转运体，同时也是乙肝病毒(HBV)和丁肝病毒(HDV)入侵肝细胞的功能性受体，其结构特征与基础功能已被明确解析，但精准调控其生理胆汁酸转运、病理 HBV 感染的分子机制仍不清晰，现有研究证实翻译后修饰是调控 NTCP 双重功能的关键动态网络，涵盖磷酸化、寡聚化、泛素化、糖基化等类型，可调控 NTCP 的膜定位、稳定性、构象及蛋白相互作用，系统解析该调控网络对阐明 HBV 感染机制、研发新型抗病毒及胆汁酸代谢紊乱相关肝病治疗策略具有重要意义。

研究方法

本文为综述性研究，未开展独立实验，通过系统检索、整合分析 NTCP 翻译后修饰相关的体外细胞模型实验、分子生物学实验(定点突变、蛋白互作检测、膜定位分析)、冷冻电镜结构生物学研究、药物筛选与临床前干预研究、临床样本基因分型及疗效关联分析等已发表文献，系统梳理 NTCP 四大翻译后修饰的调控机制、靶向修饰的干预化合物与治疗策略，同时归纳宿主遗传及非遗传因素对 NTCP 功能、药物应答的影响。

实验结果

图 1 NTCP 磷酸化调控其膜定位与功能的机制示意图

该图清晰呈现了 NTCP 磷酸化在生理与病理状态下的双向调控模式，生理状态下餐后血浆胆汁酸浓度升高会促使 cAMP 积累，激活 PP2B 使 NTCP 的 Ser-226 位点去磷酸化，同时 cAMP 通过 PI3K/PKB 通路及 PKCζ、PKCδ 介导 NTCP 向细胞膜转运，细胞膜上 NTCP 丰度提升既增强胆汁酸摄取效率，也提高肝细胞对 HBV 的感染易感性;病理状态如急性胆汁淤积时，肝细胞内高浓度胆汁酸激活 Ca²⁺信号与 cPKC，促使 NTCP 磷酸化并发生内吞回收，减少膜表面 NTCP 数量，既降低胆汁酸摄取以减轻肝细胞毒性，也通过减少病毒受体丰度阻断 HBV 入侵，此外泛素 - 蛋白酶体系统还通过 ERAD 途径调控成熟 NTCP 的降解过程。

图 2 HBV 入侵肝细胞的多步骤过程示意图

该图完整展示了 HBV 借助 NTCP 入侵肝细胞的全流程，首先病毒通过包膜糖蛋白与肝细胞表面 HSPGs 发生低亲和力结合完成初始黏附，随后病毒大表面蛋白 preS1 结构域与膜上 NTCP 发生高亲和力结合，EGFR 作为关键共受体与 NTCP 形成复合物，preS1 结合会诱导 NTCP 单体寡聚化为稳定同源二聚体，进而激活 EGFR 自磷酸化并启动网格蛋白介导的内吞作用，将 HBV-NTCP 复合物摄入胞内，内吞的病毒依次经早期内体、晚期内体转运，晚期内体酸化促使病毒衣壳构象改变并穿透内体膜进入胞质，核衣壳再经微管转运至核孔复合体，释放 rcDNA 并转化为 cccDNA 建立持续感染，明确了 NTCP 寡聚化在病毒内吞入侵环节的核心作用。

研究结论

NTCP 是兼具胆汁酸转运与 HBV/HDV 受体双重功能的关键肝细胞蛋白，其磷酸化、寡聚化、泛素化、糖基化四大翻译后修饰构成动态可逆的调控网络，精准调控 NTCP 的膜定位、稳定性、构象与蛋白互作，平衡生理胆汁酸稳态维持与病理病毒入侵过程，靶向该翻译后修饰网络可实现选择性抑制病毒感染且保留胆汁酸转运功能，为抗 HBV/HDV 及胆汁酸相关肝病的精准治疗提供全新方向，但目前相关研究多基于体外或细胞模型，体内实验与临床验证严重不足，修饰间的交叉调控、特异性调控酶等关键科学问题仍需深入探究。