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高福团队解密牛传播禽流感病毒H5N1的感染风险

发布者:办公室发布时间:2025-02-18信息来源:中科博联阅读人数:

自2024年春季起,变异型高致病性H5N1禽流感病毒(2.3.4.4b分支)引发全球关注。最新流行病学数据显示,该病毒已蔓延至美国16个州的奶牛群体,并在乳制品中检测出活性病毒成分。

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美国疾控中心统计显示,累计报告68例人类感染病例并出现1例死亡,同期家禽养殖场扑杀超1.57亿只禽类,其中大量鸡被扑杀继而引发市场“蛋荒”,部分家养猫科动物也出现感染病例。

此轮禽流感对人的感染力度如何?人际流行风险大不大?

针对该病毒的传播特性,中国科学院院士高福领衔的科研团队在《细胞》期刊发表突破性研究成果。研究显示,当前病毒株虽具备跨物种传播能力,但人际传播风险仍处较低水平。团队核心成员、首都医科大学附属北京地坛医院研究员宋豪强调:公众无需过度担忧,但需保持对潜在风险的持续监测。



跨物种传播能力增强

高致病性禽流感病毒是公共卫生领域长期关注的重点。中国在1996年首次发现高致病性H5N1禽流感病毒,次年发现该病毒在人际间传播。

2024年3月,美国H5N1禽流感病毒感染奶牛的事件引起高福团队的注意。以往,奶牛很少感染甲型流感病毒。但该事件表明,病毒不仅会在奶牛间传播,患病奶牛的奶中也含有高病毒滴度、具有感染性的病毒。

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高福团队迅速行动,与合作者对牛源H5N1病毒的受体结合特性、组织嗜性和跨物种传播的分子机制等展开研究。他们发现,与先前的H5N1毒株相比,变异株显示出更强的跨物种传播能力。由于变异株在病毒表面的关键蛋白血凝素(HA)上发生了若干关键突变,因此能够更好地结合到不同物种的受体上。

研究还发现,变异株的HA蛋白可显著结合牛的肺部、乳腺组织,而常见的季节性流感病毒,如H1N1和H3N2的HA蛋白则不能。同时,牛源H5N1的HA蛋白可显著结合人类的结膜、气管、肺以及乳腺组织,而H1N1和H3N2病毒仅能显著结合人类气管组织。
“这些特性使该病毒不仅能够在鸟类和牛中传播,还能通过牛传播给人类,造成潜在的人类感染风险。尤其是首次揭示人乳腺也可被HA结合,为未来的疫情防控提供了新视角。”宋豪说。
据介绍,这项研究面临的最大挑战是病毒蛋白对不同组织样本的染色。为破解这项难题,研究团队做了大量组织切片,但由于实验室并非专注于病理研究,研究人员对组织切片中的细胞组成、形态、分布等并不熟悉。因此,他们从制作切片、进行染色到开展结果分析,查阅了大量文献和专业书籍,做了一次次实验条件的优化,才最终取得突破。
“印象最深刻的瞬间是第一次成功观察到病毒蛋白对人结膜组织切片的染色。看到牛源HA蛋白能结合人结膜组织的那一刻,我们感到所有的付出都是值得的。”北京生命科技研究院从事博士后研究的浩天骄对《中国科学报》说,“这是全球第一次揭示人为什么会得结膜炎。


病毒尚未适应人际传播

“这项研究极具新意和重要意义,为评估H5N1病毒的跨物种传播风险和公共卫生应对策略提供了宝贵信息。”《细胞》多位审稿人评价说。

尽管变异株的跨物种传播能力有所增强,但研究团队指出,公众无需对此感到恐慌。目前,该病毒对人类受体的亲和力仍然较弱,尚未适应人际传播。

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据了解,美国已确诊的68例人类感染H5N1病例中,大多数是乳制品工人和家禽扑杀者,且症状相对较轻,主要是结膜炎。而死亡病例则是一名与鸟类有过接触的免疫缺陷者。加拿大一名13岁女孩因H5N1禽流感一度病危也缘于其有哮喘病史,现已康复。

对于奶牛来说,感染这种病毒后会出现一系列症状,如食欲降低、粪便性状改变、呼吸急促以及产奶量下降等。虽然牛奶中检测到了病毒和病毒RNA,但经过巴氏消毒后的牛奶仍然可以安全饮用。

然而,该病毒对禽类和部分猫则是致命的。大量家禽和野鸟在感染后死亡,而一小部分家猫也因生食或饮用未经高温消毒的牛奶而感染死亡。目前尚未发现病毒从猫到人的传播病例。

研究者表示,尽管公众感染H5N1病毒的风险很低,但仍需密切监测病毒传播风险。目前,国际上已有一些针对传统H5N1毒株的疫苗,但针对新变异的2.3.4.4b分支毒株的疫苗效果尚未完全验证。因此,需要针对新变异毒株开发新的疫苗,并进行临床验证。同时,临床上已经有奥司他韦、巴洛沙韦等抗流感病毒特效药物可供使用,只要做到早期检测和及时抗病毒治疗就能有效应对。



合作又竞争,科研才能进步

高福团队强调,他们的这项工作不仅是年轻人挑大梁的成果,还是多家单位年轻人合作的结晶。他们鼓励年轻人积极参与科研合作,提升研究能力,从而推动中国科学研究的整体进步。未来,他们将继续开展基础与临床合作,寻找潜在的防控和治疗新靶点,为疫情防控提供更多可行的策略。

来源:中国科学报

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