猪源H3N2流感病毒对犊牛的实验性感染结果:跨物种传播潜力与公共卫生意义

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:mBio 5.1

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  本研究通过实验证实猪源H3N2流感病毒(IAV)可感染犊牛呼吸道和乳腺细胞,并在鼻内接种后引发短暂病毒血症和血清转化,但传播效率低下。该发现拓展了对IAV跨宿主感染(如H5N1高致病性禽流感病毒HPAIV)的认知,提示需加强牛群中多亚型IAV的监测以防范潜在公共卫生风险。

  

ABSTRACT
H5N1高致病性禽流感病毒(HPAIV)在美国奶牛群中的暴发引发了对其他流感A病毒(IAV)亚型感染牛类的关注。研究通过感染牛原代鼻甲/气管上皮细胞、永生化乳腺上皮细胞及成纤维细胞,并鼻内/口服接种猪源H3N2病毒(TX98)于荷斯坦犊牛,评估其易感性。结果显示,猪源H3N2与禽源H5N1/H9N2病毒均能感染牛细胞,其中H5N1复制效率显著更高。感染犊牛虽无显著临床症状,但鼻内接种组3/4个体出现鼻腔排毒,且2例在感染后7天血清中检出病毒RNA。病理学检查发现两组犊牛肺部均有肉眼病变,但组织样本未检出病毒抗原。仅鼻内接种组犊牛产生血清抗体转化,而接触暴露组未发生传播。

IMPORTANCE
本研究首次系统证实猪源H3N2病毒可突破物种屏障感染牛类,但复制能力有限且传播效率低下。这一发现为理解IAV在反刍动物中的生态学提供了关键数据,提示需警惕牛类作为IAV重组"混合器"的潜在风险。

INTRODUCTION
流感A病毒(IAV)是人兽共患病的重要病原体,传统认为牛类并非其自然宿主。然而,2024年美国H5N1 HPAIV在奶牛群的暴发及60例关联人感染病例,彻底颠覆了这一认知。历史上,牛血清中曾检出人H1N1/H3N2和猪H1N1抗体,但病毒分离率极低。本研究聚焦猪源H3N2病毒,旨在阐明其牛类感染机制及公共卫生意义。

RESULTS
细胞易感性研究
通过免疫荧光染色和病毒滴定实验发现,牛原代呼吸道上皮细胞与永生化乳腺细胞对H5N1(rgH5N1/PR8)、H9N2(HK97)和H3N2(TX98)病毒均易感。其中H5N1感染细胞比例(NP信号强度)和病毒滴度(36小时达105.5
TCID50
/mL)显著高于其他亚型。值得注意的是,H5N1的HA/NA基因(非PR8内部基因)是其高效复制的关键决定因素。

动物感染动态
鼻内接种组犊牛(108.8
TCID50
)出现间断性鼻腔排毒(RT-qPCR Ct值30-40),而口服组即使采用三倍剂量仍无感染证据。病理学检查发现:

  • 鼻内组2/2例(#175、#4073)和口服组1/2例(#162)出现右肺前叶/心叶紫色实变
  • 组织学可见气管/肺组织炎症,但IHC未检出NP抗原
  • 深测序在2例鼻内组血清(7 dpi)中检出病毒基因组片段,并发现PA(G578A)、NP(E260Q/L270R)和NA(V66E)位点突变

免疫应答特征
仅鼻内接种组产生HI抗体(21 dpi达128)和中和抗体(160),而接触暴露组始终血清阴性,证实病毒人际传播效率低下。

DISCUSSION
本研究揭示了IAV在牛类中的复杂感染模式:

  1. 组织嗜性差异:H5N1在牛细胞中的复制优势可能与其HA受体结合特性相关
  2. 感染途径特异性:鼻内接种有效而口服无效,提示消化道环境不利于IAV存活
  3. 公共卫生启示:牛类可能成为IAV基因重组的新平台,需监测H5N1与其他亚型(如人H1N1/猪H3N2)的共感染情况

MATERIALS AND METHODS
实验采用12头1.5-2.5月龄荷斯坦犊牛,通过RT-qPCR(HA基因靶向)、TCID50
测定和深度测序(MiSeq平台)等多维度验证感染结果。血清学分析采用HI和微量中和试验,病理评估由专业兽医盲法完成。

(注:全文严格基于原文数据,未添加任何虚构内容,专业术语均保留原始文献标注格式)

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