Mx1基因表达状态对雌性小鼠感染奶牛源高致病性禽流感H5N1病毒的易感性及病毒脱落的影响研究

为解决高致病性禽流感H5N1（HPAI H5N1）病毒在奶牛中传播及跨物种感染风险，研究人员针对表达或缺失Mx1抗病毒限制基因的小鼠模型展开研究。通过实验感染奶牛源H5N1病毒（huTX37-H5N1和NM93-H5N1），发现无论Mx1状态，小鼠均出现系统性感染并通过尿液排毒，病毒在环境中保持传染性达24小时。该研究揭示了野生家鼠可能通过环境污染促进病毒传播，为农场生物安全策略提供新依据。

　　

高致病性禽流感H5N1（HPAI H5N1）病毒近年来在奶牛中引发大规模传播，甚至导致人类感染病例，但部分感染者缺乏明确的动物接触史，暗示可能存在未知的传播途径。与此同时，美国农业部在农场周边捕获的野生家鼠中检测到病毒RNA，这些与人类和牲畜密切接触的啮齿类动物是否具备传播潜力成为亟待解答的问题。此前研究多使用缺乏Mx1基因（一种关键抗病毒限制因子）的实验室小鼠，而野生家鼠普遍表达功能性Mx1蛋白，这使得真实世界的传播风险评估存在缺口。

威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）的研究团队在《eBioMedicine》发表的研究中，首次系统评估了表达Mx1的PWK/PhJ小鼠和缺失Mx1的BALB/cJ小鼠对奶牛源HPAI H5N1病毒的感染特征。研究人员选择了两株代表性病毒：源自德州奶牛场工人结膜样本的huTX37-H5N1（携带哺乳动物适应突变PB2-E627K）和新墨西哥州奶牛乳汁分离的NM93-H5N1（保留禽源特征PB2-627E）。通过监测体重变化、生存率、组织病毒载量及排泄物排毒动态，结合体外病毒稳定性实验，揭示了Mx1基因对感染结局的影响及环境传播风险。

关键技术包括：1）使用PWK/PhJ（Mx1+）和BALB/cJ（Mx1-）雌鼠建立感染模型；2）鼻内接种1000 PFU病毒后动态采集14天临床数据；3）通过噬斑试验（plaque assay）定量检测15种组织及排泄物中的病毒滴度；4）模拟室温条件下尿液病毒稳定性。

Mx1表达状态影响疾病严重程度但无法阻止感染

感染huTX37-H5N1的BALB/cJ小鼠全部死亡且体重骤降，而PWK/PhJ小鼠存活率达40%，最大体重损失34.1%。NM93-H5N1感染时，PWK/PhJ小鼠仅出现<12%体重下降且全部存活，表明Mx1显著缓解疾病但无法完全阻断感染。

病毒突破呼吸道屏障实现系统性扩散

两种病毒均在呼吸系统外器官（如肾脏、心脏、肌肉）被检出，huTX37-H5N1扩散更广泛。值得注意的是，PWK/PhJ小鼠肾脏检出病毒与后续尿液排毒现象直接关联。

尿液成为持续排毒的重要途径

80%的huTX37-H5N1感染PWK/PhJ小鼠通过尿液排毒1-3天，BALB/cJ小鼠还出现粪便排毒。体外实验显示尿液中的病毒在室温保持传染性24小时，为环境传播提供时间窗口。

病毒特性决定传播风险差异

携带PB2-E627K的huTX37-H5N1引发更严重症状和广泛排毒，提示哺乳动物适应性突变可能增强啮齿类传播潜力。

该研究首次证实表达Mx1的野生型小鼠可作为HPAI H5N1病毒的潜在传播媒介，颠覆了传统认为抗病毒基因能完全阻止感染的认知。尿液排毒及其环境稳定性为解释无明确接触史的人类感染病例提供了新机制——被污染的设备或气溶胶可能成为"隐形"传播途径。研究者特别指出，亚临床感染的野生小鼠可能通过持续活动扩大病毒污染范围，而奶牛场常见的乳汁泄漏和挤奶设备污染可能加速病毒向鼠群扩散。这些发现将啮齿类动物防控提升为生物安全体系的关键环节，为制定"农场-野生动物界面"的精准防控策略奠定理论基础。