智利 H5N1 高致病性禽流感病毒跨物种传播研究：溯源、传播机制与潜在风险

研究人员针对南美 H5N1 高致病性禽流感病毒（HPAIV）开展研究，发现其跨物种传播及在海洋哺乳动物间传播的证据，意义重大。

　　### 研究背景：禽流感病毒的 “肆虐” 与谜团
在自然界的 “病毒库” 中，甲型流感病毒（Influenza A virus，IAV）犹如一颗隐藏的 “定时炸弹”，时刻威胁着动物和人类的健康。它是一种分段的负链单股 RNA 病毒，拥有极高的进化能力和跨物种传播潜力。野生水鸟作为 IAV 的主要天然宿主，携带多种亚型病毒，它们在迁徙过程中成为病毒传播的 “使者”，使得 IAV 得以在全球范围内扩散。

高致病性禽流感病毒（Highly pathogenic avian influenza viruses，HPAIV）更是其中的 “危险分子”，给家禽养殖业带来了巨大损失，还会影响野生鸟类和哺乳动物种群，H5N1 亚型的人感染病例更是有着高达 50% 以上的病死率。自 2020 年起，H5N1 2.3.4.4b 分支病毒在多个大洲爆发，其快速的全球扩张、频繁的跨物种传播和不可预测的进化，让人们担忧它会引发全球性大流行。

南美洲在全球流感病毒传播格局中占据着特殊地位，它被视为新型大流行性流感病毒的潜在来源，但该地区的病毒监测却严重不足。2022 年 10 月，H5N1 病毒在南美洲出现，随后在多个国家引发疫情，智利的疫情尤为严重，不仅导致大量野生动物和家禽死亡，还出现了人类感染病例。在这样的背景下，深入研究 H5N1 病毒在南美洲的传播机制、来源以及潜在风险，成为了刻不容缓的任务。

研究概况：多国科研力量的 “追踪行动”

为了揭开智利 H5N1 疫情的神秘面纱，来自智利、美国等多个国家科研机构的研究人员展开了一场大规模的 “追踪行动”。研究样本来自智利 2022 年 12 月至 2023 年 4 月期间采集的各类生物，包括海鸟、家禽、海洋哺乳动物和人类等。这些样本跨越了智利 3800 多公里的太平洋海岸线，为研究提供了丰富的数据基础。该研究成果发表在《Nature Communications》上。

在技术方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：

1. 样本采集与处理：按照美国农业部国家兽医服务实验室的标准，采集了多种生物的样本，包括口腔咽拭子、气管拭子、泄殖腔拭子等，并进行了相应处理。
2. 分子诊断：通过 RNA 提取、实时逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）等技术，对样本中的 IAV 进行诊断和亚型鉴定。
3. 全基因组测序：选取具有代表性的样本进行全基因组测序，包括病毒 RNA 提取、扩增、纯化和测序等步骤，以获取病毒的基因信息。
4. 系统发育分析：利用最大似然法（ML）和贝叶斯系统发育地理方法，对病毒序列进行分析，构建进化树，追溯病毒的起源和传播路径。

研究结果：病毒传播的 “蛛丝马迹”

1. HPAIV H5N1 在智利的爆发情况：研究人员对 18501 个样本进行检测，发现 7.33%（714 例）为 H5N1 HPAIV 阳性。阳性样本分布广泛，涵盖了多种动物，其中野生鸟类的阳性率高达 73.67%，家禽和海洋哺乳动物也有不少感染病例。海鸟中的秘鲁鹈鹕、秘鲁鲣鸟等感染率较高，家禽主要是后院养殖的禽类感染较多，海洋哺乳动物中以南美海狮的感染数量和阳性率较为突出123。
2. 病毒的起源与传播路径：通过全基因组测序和系统发育分析，研究人员发现智利的 H5N1 病毒与秘鲁的疫情密切相关，它们都属于 4:4 重配基因组（B3.2 基因型），起源于北美洲。病毒在 2022 年 8 月 14 日至 10 月 4 日期间传入秘鲁和智利，随后在南美洲其他国家传播。在智利国内，病毒主要通过野生鸟类的短距离南北向移动传播456。
3. 病毒的跨物种传播情况：从 13 个分类阶元获得的 H5N1 基因组数据显示，病毒在不同物种间频繁传播。野生水鸟和家禽之间、不同海鸟之间都存在广泛的病毒传播现象。其中，鸻形目鸟类可能是海洋哺乳动物感染 H5N1 病毒的主要来源。此外，研究还发现，智利海洋哺乳动物感染的 H5N1 病毒都源自一次禽到哺乳动物的传播事件，并且该病毒在多个国家的海洋哺乳动物中持续传播789。
4. PB2 哺乳动物适应性突变的高频出现：在智利海洋哺乳动物感染的 H5N1 病毒中，发现了高频率的 PB2 基因哺乳动物适应性突变，如 D701N 和 Q591K。这些突变在全球其他地区的 H5N1 病毒中很少见，且在智利的病毒中呈现出共循环和传播的特点，部分突变还传播到了阿根廷、巴西和乌拉圭等国家101112。
5. 海洋哺乳动物病毒的独特基因组特征：海洋哺乳动物感染的 H5N1 病毒具有独特的基因组特征，包括一些同义突变和非同义突变，这些突变在其他鸟类或家禽病毒中未被发现。人类病例的病毒与海洋哺乳动物病毒共享部分氨基酸变化，进一步支持了海洋哺乳动物与人类之间可能存在病毒传播的观点131415。

研究结论与讨论：敲响疫情防控的 “警钟”

这项研究成功追溯了智利 H5N1 大规模多宿主疫情的起源，明确了其与秘鲁疫情的紧密联系，揭示了病毒通过野生鸟类传播的途径，以及在海洋哺乳动物中发生哺乳动物间传播的证据。这些发现为理解 H5N1 病毒在南美洲的传播机制提供了重要依据，也为全球流感病毒研究增添了关键信息。

研究还发现，H5N1 病毒在海洋哺乳动物中的传播可能与一些特定的基因突变有关，这些突变可能增强了病毒在哺乳动物中的传播能力和致病性。然而，目前仍不清楚这些突变是否会给病毒带来进化优势，以及它们对公共卫生的潜在威胁程度。因此，持续监测 H5N1 病毒在智利、美洲和南极洲的疫情，结合体外和动物模型实验研究病毒的表型变化，对于评估这些病毒的风险、为公共卫生部门提供决策依据至关重要。

智利 H5N1 疫情的爆发为全球疫情防控敲响了警钟。它提醒人们，面对不断进化的病毒，加强监测和研究是防范疫情大流行的关键。只有深入了解病毒的传播机制和进化规律，才能制定出更加有效的防控策略，保护人类和动物的健康。