根据《Nature》杂志的一项新研究,从一名因与奶牛接触而感染的农场工人的眼睛中分离出的一种高致病性禽流感(HPAI) H5N1 病毒对在高度封闭的实验室环境中感染的小鼠和雪貂是致命的。研究人员还发现,从患有轻度角膜炎症(结膜炎)的工人身上分离出的病毒可能通过分离的雪貂之间的空气传播,并且可能能够结合并在人类呼吸道细胞中复制。
相关研究
从农场工人身上分离出的病毒被称为 huTX37-H5N1,具有在哺乳动物中复制的禽流感病毒中常见的突变(PB2-E627K),通常使病毒复制更有效。这些突变强调有必要继续监测和评价当前 H5N1 暴发的病毒。
该研究还表明,牛 H5N1 病毒对聚合酶抑制剂类抗病毒药物 favipiravir 和 baloxavir marboxil(商标Xofluza)以及神经氨酸酶抑制剂 zanamivir 敏感。这种病毒对另一种神经氨酸酶抑制剂奥司他韦(达菲)不那么敏感。
在实验室实验中,huTX37-H5N1 在人角膜和肺细胞中复制。科学家们确定,小鼠体内 huTX37-H5N1 病毒的致死剂量小于 1 个斑块形成单位(PFU),而从哺乳期奶牛的乳汁中分离出的牛 H5N1 病毒的致死剂量为 31.6 个 PFU。huTX37-H5N1 病毒还感染了所测试的 15 种不同小鼠组织中的每一种,在呼吸组织中发现的病毒水平最高。
研究人员还用高剂量的 huTX37-H5N1 感染了雪貂。与老鼠相比,雪貂的流感感染更接近于人类流感感染。所有受感染的雪貂在 5 天内死亡,科学家在所有取样的组织中发现 huTX37-H5N1 病毒,在呼吸系统中含量很高。在先前的一项研究中,研究人员用一种牛 H5N1 病毒感染了雪貂,尽管它引起了严重的疾病,但致死率有限。
为了评估呼吸道传播,科学家们把健康的雪貂放在距离一天前感染 huTX37-H5N1 病毒的雪貂大约 5 厘米的笼子里。所有直接感染的雪貂都在 6 天内死亡,根据暴露剂量的不同,17% 至 33% 的附近动物通过呼吸道飞沫传播感染。这些结果表明,从感染者身上分离出的牛 HPAI H5 病毒可通过呼吸道飞沫在哺乳动物之间传播,但传播效率有限。
传播潜力
这组作者指出,感染 huTX37-H5N1 病毒的人没有出现严重的疾病。事实上,本次疫情报告的人间病例大多出现结膜炎和/或轻度呼吸道症状。这组科学家推测,用低剂量的牛 H5N1 病毒感染眼睛可能会导致人类局部结膜炎,而不会导致严重疾病。他们说,多次接触季节性人类流感病毒可能会使人们对目前流行的高致病性 H5N1 病毒提供低水平的保护,尽管还需要进一步的研究。
总之,本研究确定了 huTX37-H5N1 分离物的特征,发现它可能能够在人类呼吸道细胞中复制,在小鼠和雪貂中具有致病性,并且能够在雪貂中通过呼吸道途径传播。这组作者指出,“基于这些观察,应该尽一切努力控制高致病性 H5N1 在奶牛中的爆发,以限制进一步人类感染的可能性。”
威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们与来自静冈大学和东京大学以及日本全球病毒疾病研究中心的合作者一起领导了这项研究。
期刊参考
Gu, C., et al. (2024). A human isolate of bovine H5N1 is transmissible and lethal in animal models. Nature. doi.org/10.1038/s41586-024-08254-7.
Eisfeld, A. J., et al. (2024). Pathogenicity and transmissibility of bovine H5N1 influenza virus. Nature. doi.org/10.1038/s41586-024-07766-6.
延展阅读
H5N1禽流感毒株传染给魁北克海豹,引发人畜共患恐慌
美国德州奶牛爆发H5N1型流感,引发多物种传播的担忧