Cell-based models of sustained, interferon-sensitive hepatitis C virus genotype 1 replication

We have previously reported hepatitis C virus (HCV) replication using a novel binary expression system in which mammalian cells were transfected with a T7 polymerase-driven full-length genotype 1a HCV cDNA plasmid (pT7-flHCV-Rz) and infected with vaccinia-T7 polymerase. We hypothesized that the use of replication-defective adenoviral vectors expressing T7 (Ad-T7pol) or cell lines stably transfected with T7 (Huh-T7) would alleviate cell toxicity and allow for more sustained HCV replication. CV-1, Huh7, and Huh-T7 cells were transfected with pT7-flHCV-Rz and treated with Ad-T7pol (CV-1 and Huh7 only). Protein and RNA were harvested from cells on days 1, 2, 3, 5, 7, and 9 post-infection. No cytotoxicity was observed at 9 days post-infection in any cell type. HCV positive- and negative-strand RNA expression were strongest during days 1-3 post-infection; however, HCV RNA remained detectable throughout the 9-day observation period. Furthermore, transfection with a replication-incompetent plasmid suggested that efficient HCV replication is dependent upon NS5B gene expression. Finally, after 1-2 days of IFN treatment, HCV positive-strand levels decreased significantly compared to HCV-infected but untreated samples (p<0.05). In conclusion, these refined binary systems offer more durable and authentic models for identification of host cellular processes critical to HCV replication and will permit longer-term analysis of virus-host interactions critical to HCV pathogenesis and the treatment of genotype 1 infections.     

Hepatitis C virus protein expression induces apoptosis in HepG2 cells

The mechanisms of hepatocyte death and the events that lead to a high rate of chronic liver disease in patients infected with hepatitis C virus are not known. We established a HCV replication system in HepG2 cell culture and utilized this model to address the effect of HCV proteins on HepG2 cell growth and viability. After transfection of HepG2 cells with full-length RNA, a truncated RNA, or an antisense RNA, cell proliferation and cell viability were analyzed by thymidine uptake and the trypan blue exclusion method, respectively. Full-length RNA transfected HepG2 cells showed a decrease in cell proliferation and viability compared to cells transfected with HCV truncated RNA and antisense RNA control. A subset of cells expressing HCV proteins underwent apoptosis as documented by morphological studies, ultrastructural analysis, cell cycle analysis by flow cytometry, terminal transferase enzyme mediated end labeling of DNA, and DNA laddering. This study suggests that expression of HCV proteins can lead to cell death by apoptosis, which may be an important event in the pathogenesis of chronic hepatitis C virus infection in humans.     

HCV NS5A基因在hepG2细胞中的表达以及对PI3K的影响

目的：探讨HCV—NS5A对PI3K表达的影响。方法：应用PCR技术从含有HCV全长开放阅读框的质粒中获得NS5A全长基因片段，利用基因重组技术将其克隆至真核表达载体pcDNA3．0（-）中。通过酶切、PCR及测序鉴定，NS5A基因已正确插入到pcDNA3．0（-）中，再利用脂质体转染HepG2细胞。结果：经RT—PCR及Western blot检测，HCV的NS5A基因在HepG2细胞中获得表达，而且在表达重组NS5A的转染HepG2细胞中，检测到PI3K蛋白的表达。结论：NS5A可在体外激活PI3K及其信号通路。     

HCV核心蛋白与NS4B对HepG2细胞增殖的影响

目的 探讨HCV核心蛋白与非结构蛋白4B（NS4B）对HepG2细胞增殖的影响及可能机制.方法 重组质粒pcDNA3.1（-）Core与pcDNA3.1（-）NS4B单独和联合转染HepG2细胞,同时以转染空载体和未转染HepG2细胞作为对照.RT-PCR及Western Blot检测各组细胞中HCVCore、NS4B 、Wnt1、β-catenin 、c-myc及CyclinD1表达;MTT法,平板克隆形成试验检测HCV核心蛋白与NS4B对HepG2细胞增殖的影响;流式细胞术检测细胞周期.结果 ①pcDNA3.1（-）Core与pcDNA3.1（-）NS4B单独和联合转染HepG2细胞,成功表达HCV Core或/（和）NS4B mRNA和蛋白.②pcDNA3.1（-）Core和pcDNA3.1（-）NS4B单独转染和联合转染的HepG2细胞Wnt1、β-catenin、c-myc、CyclinD1 mRNA与蛋白的相对表达量均高于HepG2/pcDNA3.1（-）组和HepG2组（P＜0.01）.③与HepG2/pcDNA3.1（-）组和HepG2组比较,pcDNA3.1（-）Core和pcDNA3.1（-） NS4B单独转染和联合转染的HepG2细胞活力和克隆形成能力增强,S期和G2/M期细胞比例升高（P＜0.01）.结论 HCV核心蛋白与NS4B能加速HepG2细胞周期进程,促进细胞增殖,这种效应可能与其增强Wnt1、β-catenin、c-myc及CyclinD1的表达相关.     

丙型肝炎病毒体外感染人肝癌细胞株HepG2的研究

目的：研究人肝癌细胞株HepG2体外对丙型肝炎病毒（hepatitis C virus,HCV)的易感性。方法：慢性丙型肝炎患者的血清与HepG2共同孵育后，以逆转录－聚合酶链反应、免疫组化法、原位杂交法分别检测细胞和（或）培养上清中的HCV正、负链RNA、HCV抗原表达和HCV RNA在细胞内的定位。结果：感染血清和细胞共同孵育后的第2－40天，从细胞内和培养上清中均可间断地检测出HCV正、负链HCV RNA，HCV NS3抗原在细胞内能稳定表达，原位杂交证实HCV RNA阳性物质多位于细胞质中。结论：HepG2细胞在体外不但对HCV易感，而且可以支持HCV体外复制。     

丙型肝炎病毒核心蛋白转染HepG2细胞对其p53表达的影响

目的 研究丙型肝炎病毒核心蛋白（HCV—core protein，HCV—C）对HepG2细胞周期、细胞凋亡和n53蛋白表达的影响。方法 表达HCV—C的真核表达质粒pcDNA3.1-core，通过Lipofectamine基因转染法转染HepG2细胞，经G418筛选获得稳定转染HepG2细胞，经Westem Blot证实HCV核心蛋白阳性表达。利用四甲基偶氮唑蓝比色（MTT）法，平板克隆实验和流式细胞术，蛋白印迹和免疫细胞化学法检测HCV核心蛋白对细胞生长增殖率、细胞周期、细胞凋亡率和p53蛋白表达的影响。结果 HCV—C转染组细胞增殖率显著高于空白质粒转染组和未转染组；HCV—C转染组细胞S期所占百分率高于未转染组；HCV-C转染组细胞凋亡率显著低于未转染组；HCV—C转染组细胞突变型p53蛋白的表达高于空白质粒转染组和未转染组。结论 HCV核心蛋白可能通过促进突变型p53蛋白的表达，促进HepG2从G0／1期进入S期，促进细胞生长增殖，抑制细胞凋亡。     

丙肝病毒NS5B-EGFP融合蛋白真核表达载体的构建及稳定转染HepG2细胞系的建立

目的　构建可表达丙型肝炎病毒 (HCV)NS5B EGFP融合蛋白的真核表达载体 ;获得重组质粒稳定转染的HepG2 细胞系。方法　利用PCR技术从HCV基因组中扩增出ns5b基因片段 ,XhoⅠ KpnⅠ双酶切后连接到经同样酶切的pEGFP N3真核表达载体 ,转化TG1菌株感受态细胞 ,获得阳性重组质粒pEGFPN3 ns5b。将阳性克隆用脂质体法转染HepG2 细胞 ,经持续G4 18压力选择和有限稀释法克隆化获得稳定转染的细胞系。结果　成功构建了真核表达载体pEGFPN3 ns5b ;建立了其重组质粒稳定转染的HepG2 细胞系。结论　重组质粒稳定转染的HepG2 细胞系可表达NS5B EGFP融合蛋白 ;该HepG2 细胞系可以应用于以ns5b基因为靶位的抗HCV感染研究     

Hepatitis C virus (HCV) NS2 protein up-regulates HCV IRES-dependent translation and down-regulates NS5B RdRp activity

Chronic hepatitis C virus (HCV) infection often leads to liver cancer. The HCV NS2 protein is a hydrophobic transmembrane protein that associates with several cellular proteins in mammalian cells. In this report, we investigated the function of NS2 protein on HCV replication and translation by using a transient cell-based expression system. Cells co-transfected with pcDNA3.1 (−)-NS2 and the dual-luciferase reporter construct containing the HCV IRES were used to detect the effect of NS2 protein on HCV translation. Cells co-transfected with pcDNA3.1(−)-NS2, pcDNA-NS5B and a reporter plasmid were used to detect the effect of NS2 protein on HCV replication. The results showed that HCV NS2 protein up-regulated HCV IRES-dependent translation in a specific and dose-dependent manner in Huh7 cells but not in HeLa and HepG2 cells, and NS2 protein inhibited NS5B RdRp activity in a dose-independent manner in all three cell lines. These findings may suggest a novel mechanism by which HCV modulates its NS5B replication and IRES-dependent translation and facilitates virus persistence. Y. She and Q. Liao contributed equally to this work.     

体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒感染Huh7.5细胞的透射电镜观察

目的 通过透射电子显微镜技术观察体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒(HCV)感染Huh7.5细胞后胞内病毒颗粒的形态学特征及细胞内部超微结构的变化.方法 将含有全长HCV嵌合基因组的质粒pFL-J6/JFH体外转录为HCV RNA,电穿孔转染至Huh7.5细胞,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)测定培养上清中病毒数量;间接免疫荧光检测病毒蛋白的表达;收取转染后细胞培养上清感染原始Huh7.5细胞,制作超薄细胞切片,透射电子显微镜技术观察被感染细胞中病毒颗粒的形态学特征及细胞超微结构的变化.结果 qRT-PCR显示不同时间点收取的转染后细胞培养上清中含有高水平的病毒量;间接免疫荧光显示病毒NSSA非结构蛋白高表达;透射电子显微镜观察到被感染的Huh7.5细胞内含有大量有包膜或无包膜的病毒样颗粒,细胞质内部分膜性细胞器增生,出现黄病毒科病毒感染后特征性结构及某种未知结构等.结论 体外培养的嵌合体HCV具有HCV颗粒的形态学特征,并能够有效感染人源性肝细胞Huh7.5.     

体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒感染Huh7.5细胞的透射电镜观察

目的 通过透射电子显微镜技术观察体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒(HCV)感染Huh7.5细胞后胞内病毒颗粒的形态学特征及细胞内部超微结构的变化.方法 将含有全长HCV嵌合基因组的质粒pFL-J6/JFH体外转录为HCV RNA,电穿孔转染至Huh7.5细胞,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)测定培养上清中病毒数量;间接免疫荧光检测病毒蛋白的表达;收取转染后细胞培养上清感染原始Huh7.5细胞,制作超薄细胞切片,透射电子显微镜技术观察被感染细胞中病毒颗粒的形态学特征及细胞超微结构的变化.结果 qRT-PCR显示不同时间点收取的转染后细胞培养上清中含有高水平的病毒量;间接免疫荧光显示病毒NSSA非结构蛋白高表达;透射电子显微镜观察到被感染的Huh7.5细胞内含有大量有包膜或无包膜的病毒样颗粒,细胞质内部分膜性细胞器增生,出现黄病毒科病毒感染后特征性结构及某种未知结构等.结论 体外培养的嵌合体HCV具有HCV颗粒的形态学特征,并能够有效感染人源性肝细胞Huh7.5.     

体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒感染Huh7.5细胞的透射电镜观察

目的 通过透射电子显微镜技术观察体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒(HCV)感染Huh7.5细胞后胞内病毒颗粒的形态学特征及细胞内部超微结构的变化.方法 将含有全长HCV嵌合基因组的质粒pFL-J6/JFH体外转录为HCV RNA,电穿孔转染至Huh7.5细胞,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)测定培养上清中病毒数量;间接免疫荧光检测病毒蛋白的表达;收取转染后细胞培养上清感染原始Huh7.5细胞,制作超薄细胞切片,透射电子显微镜技术观察被感染细胞中病毒颗粒的形态学特征及细胞超微结构的变化.结果 qRT-PCR显示不同时间点收取的转染后细胞培养上清中含有高水平的病毒量;间接免疫荧光显示病毒NSSA非结构蛋白高表达;透射电子显微镜观察到被感染的Huh7.5细胞内含有大量有包膜或无包膜的病毒样颗粒,细胞质内部分膜性细胞器增生,出现黄病毒科病毒感染后特征性结构及某种未知结构等.结论 体外培养的嵌合体HCV具有HCV颗粒的形态学特征,并能够有效感染人源性肝细胞Huh7.5.     

体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒感染Huh7.5细胞的透射电镜观察

目的 通过透射电子显微镜技术观察体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒(HCV)感染Huh7.5细胞后胞内病毒颗粒的形态学特征及细胞内部超微结构的变化.方法 将含有全长HCV嵌合基因组的质粒pFL-J6/JFH体外转录为HCV RNA,电穿孔转染至Huh7.5细胞,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)测定培养上清中病毒数量;间接免疫荧光检测病毒蛋白的表达;收取转染后细胞培养上清感染原始Huh7.5细胞,制作超薄细胞切片,透射电子显微镜技术观察被感染细胞中病毒颗粒的形态学特征及细胞超微结构的变化.结果 qRT-PCR显示不同时间点收取的转染后细胞培养上清中含有高水平的病毒量;间接免疫荧光显示病毒NSSA非结构蛋白高表达;透射电子显微镜观察到被感染的Huh7.5细胞内含有大量有包膜或无包膜的病毒样颗粒,细胞质内部分膜性细胞器增生,出现黄病毒科病毒感染后特征性结构及某种未知结构等.结论 体外培养的嵌合体HCV具有HCV颗粒的形态学特征,并能够有效感染人源性肝细胞Huh7.5.     

体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒感染Huh7.5细胞的透射电镜观察

目的 通过透射电子显微镜技术观察体外培养的嵌合体丙型肝炎病毒(HCV)感染Huh7.5细胞后胞内病毒颗粒的形态学特征及细胞内部超微结构的变化.方法 将含有全长HCV嵌合基因组的质粒pFL-J6/JFH体外转录为HCV RNA,电穿孔转染至Huh7.5细胞,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)测定培养上清中病毒数量;间接免疫荧光检测病毒蛋白的表达;收取转染后细胞培养上清感染原始Huh7.5细胞,制作超薄细胞切片,透射电子显微镜技术观察被感染细胞中病毒颗粒的形态学特征及细胞超微结构的变化.结果 qRT-PCR显示不同时间点收取的转染后细胞培养上清中含有高水平的病毒量;间接免疫荧光显示病毒NSSA非结构蛋白高表达;透射电子显微镜观察到被感染的Huh7.5细胞内含有大量有包膜或无包膜的病毒样颗粒,细胞质内部分膜性细胞器增生,出现黄病毒科病毒感染后特征性结构及某种未知结构等.结论 体外培养的嵌合体HCV具有HCV颗粒的形态学特征,并能够有效感染人源性肝细胞Huh7.5.