奶牛中H5N1流感病毒的特征可能促进哺乳动物的感染和传播

H5N1病毒没有通过呼吸道有效地传播给雪貂

7月 8， 2024

对在受感染的美国奶牛中传播的高致病性H5N1禽流感（HPAI H5N1）病毒进行的一系列实验发现，当通过鼻内接种给药时，来自哺乳期奶牛的病毒会在小鼠和雪貂中诱发严重疾病。来自感染H5N1的奶牛的病毒与禽类（鸟类）和人类型细胞受体结合，但重要的是，在通过呼吸道飞沫暴露的雪貂中不能有效传播。发表在《自然》杂志上的研究结果表明，牛（牛）HPAI H5N1病毒可能与以前的HPAI H5N1病毒不同，这些病毒可能具有促进哺乳动物之间感染和传播的特征。然而，它们目前似乎无法在动物或人之间进行有效的呼吸道传播。

2024 年 3 月，美国奶牛中报告了高致病性禽流感 H5N1 疫情，该疫情在牛群中传播，导致受影响农场的一些猫发生致命感染，并蔓延到家禽，并报告了四例奶牛工人感染。从受影响的牛身上分离出的高致病性禽流感H5N1病毒与自2021年底以来在北美野生鸟类中传播的H5N1病毒密切相关。随着时间的流逝，这些禽类病毒发生了基因变化，并在整个非洲大陆传播，导致野生鸟类和哺乳动物暴发，有时死亡率高，疑似在物种内传播。

为了更好地了解牛H5N1病毒的特征，来自威斯康星大学麦迪逊分校，日本静冈大学和东京大学以及德克萨斯A&M兽医医学诊断实验室的研究人员进行了实验，以确定牛HPAI H5N1在小鼠和雪貂中复制和引起疾病的能力，这些小鼠和雪貂通常用于甲型流感病毒研究。雪貂被认为是了解人类潜在流感传播模式的良好模型，因为它们表现出相似的临床症状、免疫反应并像人类一样发展呼吸道感染。

研究人员鼻内给小鼠注射强度增加的牛高致病性禽流感H5N1流感（每个剂量组5只小鼠），然后监测动物的体重变化和存活率15天。所有接受较高剂量的小鼠都死于感染。一些接受较低剂量的小鼠存活下来，而那些接受最低剂量的小鼠没有体重减轻并存活下来。

研究人员还将牛HPAI H5N1病毒与越南H5N1毒株（人类H5N1禽流感病毒的典型特征）和H1N1流感病毒的影响进行了比较，两者都通过鼻内传递给小鼠。接受牛HPAI H5N1病毒或越南禽H5N1病毒的小鼠在呼吸道和非呼吸道器官（包括乳腺和肌肉组织）中经历了高病毒水平，并在眼睛中零星检测到。H1N1病毒仅在动物的呼吸道组织中发现。鼻内感染牛高致病性禽流感H5N1病毒的雪貂体温升高和体重减轻。与老鼠一样，科学家们在雪貂的上呼吸道和下呼吸道以及其他器官中发现了高病毒水平。然而，与小鼠不同的是，在雪貂的血液或肌肉组织中没有发现病毒。

“总之，我们对小鼠和雪貂的致病性研究表明，来自哺乳期奶牛的高致病性禽流感H5N1可能在口服或呼吸道感染后诱发严重疾病，口腔或呼吸道感染可导致病毒全身传播到非呼吸道组织，包括眼睛，乳腺，和/或肌肉，”作者写道。

为了测试牛H5N1病毒是否通过呼吸道飞沫（例如咳嗽和打喷嚏发出的飞沫）在哺乳动物之间传播，研究人员用牛HPAI H5N1病毒或H1N1流感感染了雪貂群体（每组四只动物），已知H1N1流感通过呼吸道飞沫有效传播。一天后，未受感染的雪貂被关在受感染动物旁边的笼子里。感染了其中一种流感病毒的雪貂在多天收集的鼻拭子中显示出疾病的临床症状和高病毒水平。然而，只有暴露于H1N1感染组的雪貂表现出临床疾病的迹象，这表明牛流感病毒不能通过雪貂的呼吸道飞沫有效传播。

通常，禽流感病毒和人类甲型流感病毒不会附着在细胞表面的相同受体上以引发感染。然而，研究人员发现，牛高致病性禽流感H5N1病毒可以与两者结合，这增加了病毒可能具有与人类上呼吸道细胞结合的能力的可能性。

“总的来说，我们的研究表明，牛H5N1病毒可能与以前流行的HPAI H5N1病毒不同，具有双重人类/禽类受体结合特异性，雪貂的呼吸道飞沫传播有限，”作者说。

美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）下属的国家过敏和传染病研究所（NIAID）资助了威斯康星大学麦迪逊分校研究人员的工作。

文章：
A Eisfield et al.牛H5N1流感病毒在小鼠和雪貂中的致病性和传播性。自然界 DOI： 10.1038/s41586-024-07766-6 （2024）.

世卫组织：
NIAID微生物学和传染病司病毒性呼吸系统疾病科的Lauren Byrd-Leotis博士可以讨论这些发现。