乙肝病毒(HBV)属于嗜肝DNA病毒科(肝-肝,DNA-DNA,即影响肝脏的含DNA病毒),正肝DNA病毒属。乙肝病毒颗粒或称Dane颗粒呈球形,直径40-48纳米(平均42纳米)。其膜由7纳米厚的磷脂双层组成,表面抗原颗粒浸没于其中,由数百种蛋白质分子、糖蛋白和脂蛋白组成。HBV内部有一个核衣壳或核心,呈二十面体形状,直径28纳米,包含HBV基因组、末端蛋白和DNA聚合酶。HBV基因组由部分双链DNA分子表示,该分子具有开环形状,包含约3200个核苷酸碱基对(3020-3200)。 HBV DNA包含四个基因:S基因,编码包膜的表面抗原——HBsAg;C基因,编码HBcAg;P基因,编码有关酶DNA聚合酶的信息,该酶具有逆转录酶的功能;X基因,携带有关X蛋白的信息。
乙肝表面抗原 (HBsAg) 在肝细胞的细胞质中合成。病毒复制过程中会形成大量的 HBsAg,因此患者血清中以 HBsAg 颗粒而非完整病毒为主——平均每个病毒颗粒对应 1000 至 1,000,000 个球形 HBsAg 颗粒。此外,乙肝病毒患者的血清中可能含有缺陷病毒体(占血液循环中总病毒池的 50%),其核衣壳不含 HBV DNA。已确定 HBsAg 主要有 4 种亚型:adw、adr、ayw 和 ayr。在乌克兰,主要记录的是 ayw 和 adw 亚型。根据S基因和Pre-S基因核苷酸序列的分析,世界各地分离的病毒可分为8个主要基因型,并以拉丁字母A、B、C、D、E、F、G和H表示。D基因型在乌克兰较为常见,A基因型的出现频率较低。HBV基因型与HBsAg血清型之间尚未建立完整的对应关系。研究HBV亚型和基因型对于确定特定病毒变异株与急性和慢性肝炎严重程度、暴发性乙型肝炎发展之间的关系、研制疫苗以及评估抗病毒治疗的有效性都具有重要意义。
与B基因型相比,C基因型感染者在急性乙肝基础上发展为重症肝炎以及慢性乙肝患者发展为肝细胞癌的概率更高。与C基因型相比,B基因型更容易在年轻时发生HBe/抗HBe血清转换。与A和B基因型感染者相比,A和B基因型患者对干扰素治疗有反应的概率更高。
HBV S基因负责合成HB-Ag,从而引起中和抗体的产生,因此S基因用于生产基因工程疫苗。
基因C(核心基因)编码核衣壳蛋白(HBcAg),该蛋白具有自组装成核心颗粒的能力,在复制周期完成后,HBV DNA被包装到核心颗粒中。核心基因包含一个前核心区,该区编码前核心多肽,该多肽被修饰为可溶形式并分泌到内质网中,然后以蛋白质HBeAg(HBV e抗原)的形式进入血液。HBeAg是导致特异性细胞毒性T淋巴细胞池形成的主要表位之一,这些淋巴细胞迁移到肝脏并负责消除病毒。已经确定,前核心区的突变会导致HBeAg产生减少或完全停止。在慢性乙肝发展过程中,HBeAg阴性HBV毒株由于逃避人体免疫控制而被选择,导致慢性HBeAg阳性病毒性乙肝转变为HBeAg阴性慢性乙肝阶段。HBeAg阴性慢性乙肝患者的疾病生化特征可能有所不同(ALT水平呈波浪状),血液中HBV DNA含量较低,对抗病毒药物治疗的反应较差。
P基因编码一种具有酶活性的蛋白质——HBV DNA聚合酶。该酶也具有逆转录酶的功能。HBV DNA P基因突变的临床意义主要与慢性乙型肝炎对核苷类似物治疗的耐药性有关。
X基因编码的蛋白质在乙肝病毒携带者原发性肝癌的发展中起着重要作用。此外,X蛋白能够激活其他病毒(尤其是HIV)的复制,这决定了感染乙肝病毒和HIV病毒的个体临床病程的恶化。
人体会产生针对每种乙型肝炎病毒抗原的抗体。在临床实践中,检测抗原和抗体可用于诊断乙型肝炎病毒,确定病情分期和预后,评估治疗效果,以及确定疫苗接种和再接种的适应症。
乙型肝炎病毒(HBV)对物理和化学因素具有高度抵抗力,在室温下血清中可存活3个月,在20°C下可存活15年,在干燥血浆中可存活长达25年,并且在许多消毒剂和血液防腐剂的作用下不会死亡。高压灭菌(45分钟)和干热灭菌(+160°C)可将其灭活。乙型肝炎病毒对乙醚和非离子型清洁剂敏感。化学消毒主要使用醛类和含氯化合物。