Increased Zoonotic Risk Posed by Emerging Haemagglutinin Variants of Clade 2.3.4.4b A(H5Nx) High Pathogenicity Avian Influenza Virus
本研究确定了在分支 2.3.4.4b H5Nx 病毒中发现的新型 HA E185K 突变是增强免疫逃逸以及与类人受体结合的关键因素,特别是在牛源性毒株中,尽管该突变尚未赋予其在雪貂中的高效传播能力,从而凸显了值得持续监测的不断演变的人畜共患风险。
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病毒从动物跨越到人类是传染病领域一个持续存在的担忧。在这些病毒中,禽流感(通常被称为鸟流)是一个主要角色。这些病毒通常生活在野生水禽中,并已适应了与鸟类细胞上的特定受体结合。要感染人类,病毒必须能够粘附在人类呼吸道中发现的不同受体上。这种切换目标的能力是病毒成为人类威胁的关键步骤。此外,病毒一直在不断变化。在它们循环的过程中,它们会积累突变,其中一些突变有助于它们逃避所感染动物的免疫系统,而另一些则可能在无意中使它们更擅长感染新物种。科学家们密切观察这些变化,寻找那些可能将鸟类病毒转变为人类病毒的特定遗传微调。
在最近的一项研究中,研究人员调查了一组特定的鸟流病毒,即支系 2.3.4.4b。这些病毒在全球范围内传播,并且最近被发现感染了美国的奶牛,这引发了关于它们适应哺乳动物能力的最新警报。研究团队将重点放在一种被称为血凝素蛋白的部分上,它就像一把钥匙,可以解锁宿主细胞的大门。他们想看看这种“钥匙”的自然变化是否正在让病毒能够打开以前无法打开的门,特别是人类细胞上的门。通过分析 2-020 年至 2025 年间收集的数千个病毒序列,科学家们发现了一个在遗传代码中变得越来越普遍的单一变化,特别是在发现于牛群中的病毒中。这种蛋白质的一个构建块被另一个替换的变化,似乎是由免疫系统试图抵御病毒的压力所驱动的。
研究人员提取了携带这种特定变化的病毒,并在实验室中测试了它们的行为。他们发现,改变后的病毒既可以结合鸟类类型的受体,也可以结合人类类型的受体,而原始病毒只能结合鸟类受体。这种双重能力意义重大,因为它表明病毒在能够感染的细胞类型上变得更加灵活。团队还展示了这种变化如何帮助病毒逃避抗体(即免疫系统用于中和威胁的蛋白质)。在实验中,当他们在接种过疫苗的鸡或受感染鸭子的抗体存在的情况下培养病毒时,病毒进化出了携带这种特定变化以生存的能力。这证实了该突变是一种既能隐藏免疫系统、同时又能获得粘附人类细胞能力的手段。
然而,故事并未止步于一个准备好在人群中轻松传播的病毒。科学家们将带有这种新突变的病毒在雪貂身上进行了测试,雪貂常被用作模拟流感如何在人类之间传播的模型。虽然这种病毒对直接感染的雪貂仍然非常危险,但它并没有传播到同一笼或相邻笼中的其他雪貂。该突变并未使病毒在空气中进行有效传播变得足够稳定。研究人员还检查了病毒的物理特性,发现其“钥匙”蛋白在空气传播所需的温度下并未变得更加稳定。这意味着,尽管该病毒已经朝着能够感染人类迈出了一步,但它尚未迈出成为一种能在人与人之间快速传播的病毒的最后一步。
这些发现凸显了一条复杂的进化路径。这种允许病毒逃避免疫并结合人类细胞的突变正在自然发生,尤其是在牛群中。这表明,随着病毒在新的动物宿主中循环,它正在收集可能感染人类所需的工具。然而,这项研究也提供了一个令人安心的界限:该病毒目前缺乏引发人类疫情所需的完整特征包。研究强调了密切观察这些动物种群的重要性。如果病毒继续进化,它最终可能会获得缺失的部分,例如在空气中生存的能力。目前,该病毒是一个警告信号而非迫在眉睫的流行病威胁,但其改变和适应的能力意味着保持警惕依然至关重要。
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