胎盘作为保护胎儿的一道屏障，它在一定程度上能够保护胎儿不被外界的一些大分子毒物、病原体侵害。但若在妊娠头3个月内，胎盘结构发育尚不完善时，或胎盘本身受到了感染导致其结构遭到破坏，母体携带的病原体有可能跨越胎盘侵犯胎儿，干扰其正常发育，造成胎儿畸形甚至死亡。例如之前介绍过的寨卡病毒，它能感染胎盘中的巨噬细胞并破坏胎盘屏障从而感染胎儿并影响胎儿脑部发育。通过破坏胎盘功能来影响胎儿的病原体有很多，本期我们将介绍的是戊型肝炎病毒（HEV）。
戊型肝炎病毒(HEV)是一种单链RNA病毒，分为8个基因型。其中HEV-1主要在发展中国家呈流行性传播，妊娠期HEV-1感染会引起母胎界面功能发生障碍，导致严重的妊娠疾病，包括子痫、出血、自然流产和死胎等。HEV-3主要散发在发达国家，相比于HEV-1，其妊娠期感染后并不会出现明显的妊娠疾病。然而，由于缺乏合适的体内和体外实验模型，并且病毒难以在体外培养，阻碍了对HEV-1特异性发病机制的认识。因此，HEV感染与胎盘功能障碍之间的因果关系仍不明确。
近期，NatureCommunications刊发了一篇文章《Genotypespeci?cpathogenicityofhepatitisEvirusatthehumanmaternal-fetalinterface》，详细阐述了戊型肝炎病毒（HEV）在母胎界面的发病机制。文中NabilaJabrane-Ferrat团队通过使用蜕膜基质及胎盘组织建立的母胎界面发生HEV病毒感染的体外模型发现，母胎界面HEV-1的发病机制与病毒的高效复制和局部分泌失调有关。接下来，我们和大家一起分享这篇文章。
1母胎界面支持HEV-1高效复制作者分别从一名从印度返回的旅行者和一名自身免疫性疾病患者的粪便中分离出感染急性期的HEV-1和HEV-3临床菌株，然后将其种于体外培养的蜕膜及胎盘中，定量RT-PCR分析显示HEV-1在胎盘及蜕膜中大量增殖，增速分别在第2天和第5天达到平稳状态。HEV-3的趋势相似，但其增殖在两个组织中均显著降低（图1a，b）。为了确定妊娠期HEV-1的趋向性，作者使用一组覆盖hev全基因组的探针对感染组织外植体进行原位杂交(ISH)。结果显示，与HEV-3相比，HEV-1感染样品中有更多的点样信号，而且hev-1相关信号往往更为强烈（图1c）。在高倍显微镜视野下进行定量分析发现，两个组织中感染HEV-1的细胞数量是感染HEV-3的2到3倍（图1d）。
图1.HEV-1在蜕膜组织和胎盘组织中高效增殖
2HEV-1感染能引起母胎界面损伤作者通过末端标记法（TUNEL）行细胞凋亡检测，探究HEV感染是否损害了母胎界面的形态。结果发现mock组组织呈稀疏或无TUNEL染色；而在HEV-1感染的蜕膜和胎盘组织外植体中TUNEL阳性细胞比例显著增加。与HEV-1相比，HEV-3感染导致蜕膜和胎盘凋亡细胞相对分散（图2a，b）。接下来作者分析了HEV感染是否损害母胎界面的结构。HE染色显示，HEV-1感染可引起蜕膜和胎盘明显损伤，并且滋养层细胞也会受到严重损坏。与HEV-1相比，HEV-3感染对两种组织的影响较轻（图2c，d）。
图2.HEV-1对蜕膜和胎盘组织造成严重损伤
3HEV-1使蜕膜和胎盘组织分泌紊乱并促进组织损伤稳定的母胎界面微环境对胎盘功能的维持及胎儿发育是十分重要的，那么感染HEV后母胎界面微环境会发生怎样的变化呢？作者观察了在感染HEV后胎盘及蜕膜中三类分泌物的变化情况。第一类包括不受感染影响的因子，如蜕膜中的G-CSF、VEGF-A、MMP-2、MMP-9等(图3a)，胎盘中的VEGF-A、MMP-2等(图3b)。第二类包括因病毒感染而增加的因子，包括在胎盘及蜕膜均表达的sICAM-1和GM-CSF(图3a,b)，或仅在胎盘中表达的G-CSF和MMP-9(图3b)。最后一组包括促炎细胞因子(IL-6、cl-3、cl-4、CXCL-10)。结果发现，与HEV-3相比，感染HEV-1后，IL-6、CCL-3、CCL-4分泌明显增强，而CXCL-10在两种组织中均显著降低。通过相关性分析发现，蜕膜及胎盘中IL-6、CCL-3、CCL-4、CXCL-10分泌水平与HEV-1感染高度相关（图3c）。
图3.HEV-1感染使蜕膜和胎盘组织的分泌功能发生紊乱
紧接着，为了验证微环境的变化是否能够损伤母胎界面，作者将感染了HEV-1或HEV-3的外植体培养基收集，用来培养新鲜的蜕膜及胎盘组织，然后用TUNEL实验及HE染色来检测细胞损伤情况。结果发现，HEV-1感染的培养基对胎盘及蜕膜的损伤更为显著（图4）。
图4.HEV-1通过使局部分泌紊乱来造成组织损伤
4HEV-1靶向母胎界面基质细胞并改变基质细胞的分泌功能
母胎界面的基质细胞支持组织血管重构和胎盘发育，并积极参与维持组织内稳态，对正常妊娠的维持起着重要作用，但一些威胁妊娠的病原体在这些细胞内复制，影响它们的正常功能。鉴于此，作者用HEV-1或HEV-3感染新分离的蜕膜和胎盘基质细胞，并监测病毒的复制情况，同时以人类原发性肝癌HepG2/C3A细胞系作为对照。
定量RT-PCR分析显示，感染7天后，HEV-1的复制量明显高于HEV-3，蜕膜和胎盘基质细胞中的复制量分别增加4.6倍和2.4倍（图5a，b）。两种基质细胞类型中ORF2病毒衣壳蛋白的存在进一步证实了HEV-1更高的复制性（图5c，d）。
图5.蜕膜和胎盘基质细胞是母胎界面HEV-1感染的靶点
既然能靶定基质细胞，那么HEV-1对其功能影响如何？作者收集了HEV-1、HEV-3或模拟感染2天的蜕膜和胎盘基质细胞培养的上清液，然后定量分析所分泌的因子。与HEV-3相比，感染HEV-1后，蜕膜细胞中IL-6、sICAM-1、CCL-3、CCL-4、G-CSF、GM-CSF等几种促炎因子显著增多(图6a)。感染胎盘细胞后，HEV-1感染培养基中IL-6和sICAM1分泌量明显升高，而对其它因子的表达影响较少(图6b)
图6.HEV-1改变蜕膜和胎盘基质细胞的分泌功能
总结与展望综上所述，作者利用妊娠早期母胎界面的体外模型，首次证明蜕膜和胎盘容易受到HEV-1感染，而不是HEV-3。进一步的研究发现HEV-1能引起母胎界面分泌功能的改变，特别是影响母胎界面基质细胞的分泌功能，进而导致母胎界面微环境的破坏，母胎界面细胞发生凋亡及坏死，从而导致胎盘功能障碍(图7)。
图7.戊型肝炎病毒在人母胎界面的基因特异性致病性
但是本文只是发现感染HEV-1后，母胎界面微环境中的分泌因子发生改变，并未进一步探讨其具体的起始发病机制。另外，尽管hev-1可能对妊娠结局有害，但与HEV-1感染相关的妊娠疾病多见于妊娠中期和晚期，在妊娠前三个月由hev-1引起的妊娠疾病还没有很好的文献报道；并且体外模型使用的是妊娠前3个月的胎盘和蜕膜，需要进一步使用来自足月妊娠和/或子宫内受感染妇女以及其他病毒株的样本进行研究加以完善。作者建立的新型实验模型，为研究戊型肝炎等病毒的感染提供了很好的工具，为人类妊娠疾病的新型治疗策略的测试和开发奠定了基础。
参考文献：Gouilly,J.,Q.Chen,J.Siewiera,G.Cartron,C.Levy,M.Dubois,R.Al-Daccak,J.Izopet,N.Jabrane-FerratandH.ElCosta()."GenotypespecificpathogenicityofhepatitisEvirusatthehumanmaternal-fetalinterface."NatCommun9(1):.
生命树之谜：
中国科学院动物研究所生殖病理学研究组
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