H5N1 禽流感正在快速变异并传播给哺乳动物

科学家发现了令人震惊的证据，表明 H5N1 病毒在基因突变的推动下迅速适应了哺乳动物。随着哺乳动物之间的传播得到证实，这是否是下一次全球大流行的前兆？

审查： 全球 H5N1 型流感病毒在哺乳动物中广泛流行. 图片来源：Rui Duarte / Shutterstock

背景

H5N1病毒最初仅在亚洲家禽中发现，在过去的二十年中。然而，近年来，全球范围内已发现该病毒迅速传播到新的哺乳动物物种中，危及野生动物、农业生产和人类健康。

这种快速的病毒传播始于一种新的 H5N1 病毒基因型出现，该病毒属于进化枝 2.3.4.4b，感染了从欧洲到非洲、北美洲、南美洲和南极洲的野生鸟类。这些病毒源自 H5N8 和低致病性禽流感 (LPAI) 病毒之间的基因组重配，产生了新的杂交毒株。

2.3.4.4b H5N8 和低致病性禽流感 (LPAI) 病毒之间的基因组重配事件产生了泛动物性 2.3.4.4b H5N1 病毒，该病毒在基因上与之前的毒株不同。这种重配涉及聚合酶基因和表面蛋白，有助于快速适应新环境。

2.3.4.4b 型 H5N1 病毒可通过迁徙的水生野生鸟类悄无声息地传播到新的国家或大陆。这可能导致聚集在大型密集群落中的群居海鸟大量死亡。猛禽或食用了感染 H5N1 病毒的死鸟的动物也可能因神经系统疾病而死亡。病毒向哺乳动物的蔓延与几种增强病毒在哺乳动物宿主体内复制的适应性突变有关，特别是在聚合酶 (PB2) 和血凝素 (HA) 基因内。

欧洲毛皮养殖场爆发 H5N1 疫情

从感染 H5N1 的欧洲农场动物（美国水貂、北极狐和貉）身上收集到的证据显示，PB2 基因中存在已知的哺乳动物适应性突变，特别是 PB2 E627K 突变，这种突变可增强病毒在哺乳动物中的复制。

农场之间的传播很可能是由于受污染的设备、衣物或被感染的尸体被喂养给其他水貂而发生的。2022 年出现的新重配 H5N1 基因型“BB”代表了一种混合病毒，结合了先前 H5N1 和 LPAI 鸥适应病毒的基因组片段。这种基因型导致整个欧洲的黑头鸥大量死亡。

基因测序显示，H5N1 病毒属于一种新的重配 H5N1 基因型“BB”，该基因型于 2022 年出现并导致整个欧洲黑头鸥大量死亡。

2023 年年中，波兰也爆发了 H5N1 疫情，导致 30 多只家猫死亡。来自水貂养殖场的生宠物食品被认为是该病毒的潜在来源。对猫源 H5N1 病毒的测序显示，当时在欧洲流行的禽类病毒中不存在相同的哺乳动物适应性。猫源 H5N1 病毒在 PB2（E627K、D701N）中具有相同的哺乳动物适应性突变，突显了该病毒适应不同哺乳动物宿主的能力。

南美海洋哺乳动物爆发 H5N1 病毒

2022年底，一种新的重配型 H5N1 基因型 B3.2 从北美洲传入南美洲，导致沿海鸟类和海洋哺乳动物大量死亡。

对南美海洋哺乳动物的 H5N1 病毒进行基因测序，发现了相同的已知哺乳动物适应性（PB2 D701N 和 Q591K）以及鸟类中不存在的其他独特突变，这支持了哺乳动物之间的传播。

海洋哺乳动物进化枝中的 B3.2 病毒也在南美海狮、普通海豚、智利海豚、鼠海豚、海獭、海狗、象海豹和一人身上被发现。这些突变使病毒能够利用哺乳动物细胞机制，促进在哺乳动物宿主中的持续传播。

住院男子居住的海滩附近有感染 H5N1 病毒的动物，而从该感染男子身上提取的病毒也含有在鳍足类动物中发现的两种哺乳动物适应基因，这表明病毒存在环境传播方式。

在南美洲，也观察到了适应哺乳动物的 B3.2 病毒从海洋哺乳动物向野生鸟类回流的现象。然而，在适应哺乳动物的 PB2 突变中没有观察到逆转录现象，这表明该病毒对哺乳动物宿主具有很强的适应性。

美国奶牛爆发 H5N1 病毒疫情

属于 B3.13 基因型的 H5N1 病毒被确定为与 2024 年德克萨斯州奶牛疫情相关的病原体。系统发育分析表明，一种病毒从野生鸟类传入牛群。在牛进化枝中检测到了哺乳动物适应性突变 PB2 M631L 和 PA K497R，促进了哺乳动物细胞中的复制。

除牛支系外，美国野生动物中仅发现了四种 B3.13 基因型病毒，表明该基因型在野生鸟类中很少见。这些病毒的高遗传多样性表明奶牛中局部进化迅速，为持续哺乳动物传播提供了进一步证据。

德克萨斯州牛群中 H5N1 病毒的高度遗传多样性表明，牛 B3.13 疫情起源于德克萨斯州，并迅速蔓延至其他州。运输受感染的牛或设备被认为是病毒传播的最可能原因。

牛源 H5N1 病毒也在其他物种中被发现，包括家猫、羊驼、野生鸟类、陆生哺乳动物和家禽。由于病毒具有乳腺组织趋向性，因此传播途径可能包括牛奶污染，从而导致通过受污染的牛奶进行广泛感染。美国还发现了 13 例人类病例，其中包括 4 名奶牛场工人。

自 2020 年以来，欧洲和美国记录的 2.3.4.4b H5N1 病毒人类感染病例不到 20 例，与 2015 年亚洲和埃及记录的 H5N1 人类感染病例相比，这一数字较低。

意义

H5N1 病毒在未来引发流行病的效力仍不得而知。最近人类感染 H5N1 2.3.4.4b 病毒的病例的死亡率明显低于亚洲之前爆发的 H5N1 疫情。