新研究表明H5N1禽流感病毒可通过空气传播

宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经证明，一种新的 H5N1 病毒株可以通过空气在啮齿类动物中传播，这表明该病毒可能已经进化到能够更好地感染哺乳动物，或许还有人类。 这项根据基因序列重建病毒的研究强调了监测可增加毒力和传播的突变的重要性。 图片来源：SciTechDaily.com

新的发现表明，H5N1 流感病毒株仅进化出极低的通过空气传播的能力。

今年3月，美国宣布首次在奶牛中检测到高致病性H5N1禽流感病毒，到5月该病已蔓延至9个州。 该疾病在家畜之间传播的方式尚不清楚。 然而，一项发表在 自然通讯 研究显示，类似的 H5N1 毒株（亚型 2.3.4.4b）曾于 2022 年在养殖水貂中引起过爆发，现在能够通过空气传播给一小群啮齿动物。

这是 H5N1 进化枝 2.3.4.4b 的成员首次表现出这种能力。 领导这项研究的宾夕法尼亚州立大学研究人员表示，结果表明这些病毒正在进化以感染哺乳动物，有可能增加它们对人类的风险。

哈佛医学院传播学助理教授特洛伊·萨顿 (Troy Sutton) 表示：“虽然没有证据表明目前影响奶牛的 H5N1 病毒株能够通过空气传播，但我们的研究表明该病毒家族的另一个成员已经发生了一定程度的进化。”通过空气。 宾夕法尼亚州立大学兽医和生物医学科学，本文的通讯作者。 他补充说：“这一结果强调了持续监测以监测这些病毒的进化及其向包括人类在内的其他哺乳动物传播的重要性。”

病毒评估方法

据研究人员评价，A 病毒通过空气传播给哺乳动物的可能性有助于了解其对人类的潜在风险。 由于水貂疫情得到控制后，病毒样本不易获得，因此研究小组利用公开的基因序列重建了病毒。

接下来，研究人员评估了该病毒在啮齿动物中的传播能力，与小鼠等其他模型生物相比，啮齿动物的呼吸系统与人类相似，对病毒感染和传播的易感性也相似。 研究小组通过将受感染的啮齿动物与未受感染的啮齿动物放在笼子里来测量病毒的直接传播，并通过将受感染和未受感染的啮齿动物放在允许共享空气空间但防止身体接触的笼子中来测量病毒的间接传播。 为了评估疾病的严重程度，研究小组检查了啮齿动物的体重减轻和临床疾病的迹象。

与病毒传播相关的结果

研究人员发现，病毒通过直接接触传播给75%的暴露啮齿动物，并在暴露约9天后通过呼吸道飞沫传播给37.5%的暴露啮齿动物。 研究小组还发现，该病毒的感染剂量较低，这意味着即使少量的病毒也会引起感染。

Sutton 指出，水貂病毒株含有一种名为 PB2 T271A 的突变。 为了测试这种突变对病毒传播和疾病严重程度的影响，研究小组设计了没有突变的病毒，发现感染该版本病毒的啮齿动物的死亡率和空气传播率降低了。

Sutton 说：“这些结果表明 PB2 T271A 突变增强了病毒的病毒复制，从而促进了啮齿类动物的毒力和传播。” “了解这种突变所起的作用意味着我们可以监测它的出现或当前流行的 H5N1 毒株中类似突变的发生。”

对人类健康的影响

萨顿补充说，该团队在研究中使用的啮齿动物事先对流感没有免疫力，而大多数人类都接触过季节性流感病毒 H1N1 和 H3N2。

他说：“如果人类接触另一种 H5N1 病毒株，这种接触可能会提供一定程度的针对 H5N1 的交叉保护。”

此外，他说，研究小组在水貂病毒中观察到的传播率低于大流行性流感病毒的典型传播率。

萨顿说：“大流行性流感病毒通常在三到五天内通过空气传播给 75% 至 100% 的接触者，而我们研究的水貂病毒在 9 天后就传播给了不到 40% 的接触者。” “我们的研究中观察到的传播表明，与之前发现的 H5N1 病毒株相比，水貂病毒具有与大流行毒株不同的特征，感染牲畜的 H5N1 病毒株并未引起牲畜或人类的严重疾病。但病毒传播的时间越长，接触它的人越多，它进化感染人类的​​机会就越大。”

参考文献：《从水貂中提取的高致病性 H5N1 流感病毒的风险评估》作者：Katherine H. 雷斯托里，凯拉·M. 斯皮特和卡桑德拉·J. 菲尔德，德万西 R. 帕特尔、大卫·范·恩斯伯格、Vidhika Raghunathan 和 Anis C. 勒温，特洛伊 C. 萨顿，2024 年 5 月 15 日， 自然通讯。
DOI：10.1038/s41467-024-48475-y

这项研究是在宾夕法尼亚州立大学的 Eva J. Pell 高级生物实验室进行的，该实验室是一个增强型高防护生物安全 3 级实验室，定期接受美国疾病控制与预防中心和美国农业部的检查。

这篇论文的其他宾夕法尼亚州立大学作者包括兽医和生物医学科学助理研究教授 Katherine Restori，以及兽医和生物医学科学研究生 Kayla Spitter、Cassandra Field 和 Devanshi Patel。 大卫·范·恩斯伯格，博士后研究员； 维迪卡·拉古纳坦 (Vedika Raghunathan)，研究生； 埃默里大学微生物学和免疫学教授 Anis Lewin 也是该论文的作者。

这 美国国立卫生研究院 国家食品和农业研究所支持这项研究。