CDC 惊爆:H5N1 禽流感进化欲侵袭哺乳动物
H5N1 禽流感在哺乳动物之间的传播能力正在提高,但仍不如季节性流感那样容易传播,美国疾病控制与预防中心(CDC)的一项研究表明。
今年在美国,H5N1 已在至少 46 人身上被检测到,到目前为止只引起了轻微疾病。CDC 坚称,该病毒对公众仍几乎不构成风险,但作为预防措施,科学家们一直在探索这种禽流感病毒是否已适应感染哺乳动物。
H5N1 已在约 50 种哺乳动物物种中被检测到,包括牛。问题是这种禽流感病毒感染哺乳动物的能力如何,以及当它跳入新物种(如人类)时传播的容易程度。在此次持续爆发的疫情中,研究人员尚未发现任何人际传播的实例,但他们正在留意相关迹象。
在 10 月 28 日发表在《自然》杂志上的这项新研究中,CDC 使用了雪貂,因为这些动物易感染人类流感并表现出类似症状。
“因为它们会向空气中排放病毒,所以一直被当作研究空气传播的模型系统,”埃默里大学的流感病毒学家西玛·拉克达瓦拉(Seema Lakdawala)说道,她未参与此项研究,但在其他项目上与美国疾病控制与预防中心有合作。拉克达瓦拉指出,人类和雪貂的肺部有着相似的可供病毒进入细胞的受体分布。
该研究显示,在某些情形下,H5N1 病毒在雪貂之间容易传播,这意味着它或许会在其他哺乳动物之间传播。
“这并不意味着因为病毒在雪貂中传播,它就会在人类中传播,”宾夕法尼亚州立大学的兽医研究员特洛伊·萨顿(Troy Sutton)说道,他未参与此项研究。相反,他解释道,这表明该病毒在哺乳动物之间的传播能力可能正在提升。
美国疾病控制与预防中心的研究人员使用了从德克萨斯州的一名奶牛场工人身上采集的 H5N1 病毒样本,这名工人是今年首批感染病例中的人类之一。萨顿告诉《生活科学》,这种病毒带有一种名为 E627K 的突变,这种突变与 1918 年、1957 年和 1968 年发生的流感大流行有关。
E627K 改变了一种有助于病毒复制的蛋白质,使它能够 在温度更低时更有效地进行复制,萨顿解释说。人体温度往往比鸟类的温度 低几摄氏度,所以这种突变在帮助禽流感病毒感染人类方面发挥了作用。
拉克达瓦拉说,监测尚未在人类或哺乳动物中发现有涉及这种突变的任何新病例。但疾病预防控制中心已经研究了其对雪貂的影响,以防该突变再次出现。
当科学家将 H5N1 直接注入雪貂的鼻子时,这些动物出现了严重症状,比如腹泻、呼吸困难和发烧,在某些情况下,甚至死亡了。
相比之下,在美国,人类的感染情况相当温和,仅有轻微症状,比如眼睛发红。
一种可能的解释是,研究人员给雪貂施用了数百万个病毒颗粒,萨顿说这是雪貂流感研究的标准做法。
“这可能高于一个人在房间里接触到患人类流感的人时所接受的剂量,”他说。然而,他补充说,一毫升未经巴氏消毒的牛奶所携带的病毒可能比雪貂所接收的多 100 倍,所以农场工人可能会接触到更高的剂量。
人类对相关流感毒株也预先存在免疫力,这给他们提供了一些保护,而本研究中的雪貂是在无流感的农场长大的。在一篇尚未经过同行评审的论文中,拉克达瓦拉发现对 2009 年 H1N1 病毒——更广为人知的“猪流感”——有免疫力的雪貂对 H5N1 表现出一定的免疫力。
科学家不确定农场工人是如何感染病毒的。可能是通过直接处理动物、空气传播,或者接触受污染的表面,比如挤奶设备。美国疾病控制与预防中心针对雪貂研究了这三种可能性。
把一只受感染的雪貂和一只健康的雪貂放在同一个笼子里,他们研究了直接接触。“雪貂是非常善于社交的动物。它们互相蹭来蹭去,依偎在一起,”拉克达瓦拉说。他们针对三对雪貂进行了直接接触方面的测试,发现每种情况下都发生了传播和严重疾病。
通过将一只健康的雪貂转移到之前被感染的雪貂所占据的笼子里,研究人员探究了来自诸如笼壁、被褥、食物和水等受污染表面的传播情况。为了测试空气传播,他们将受感染和健康的雪貂放在相邻的笼子里,中间隔着一堵有孔的墙,允许空气传播的病毒通过。这两种传播途径都没有直接接触有效,有一部分雪貂没有被感染。
这项研究为 H5N1 潜在的严重性和传播情况提供了一些见解。然而,拉克达瓦拉指出,它没有将人类免疫系统或者人类行为的复杂性考虑在内,这类笼子实验也没有对长距离和短距离传播的可能性进行评估。
她说,对从其他人类患者身上收集来的 H5N1 病毒进行研究,看看病毒的行为是否会随着其基因的变化而变化,这是非常重要的。