奶牛源高致病性禽流感A(H5N1) B3.13基因型病毒在实验室模型中展现高毒力但保留禽类病毒特性

本研究针对2024年在美国奶牛群中首次发现的HPAI A(H5N1) 2.3.4.4b基因型B3.13病毒展开系统研究。研究人员通过体外受体结合实验、小鼠和雪貂动物模型、抗病毒药物敏感性测试及血清学分析，揭示该病毒虽在哺乳动物模型中表现高致病性（MLD50低至1.25 log10TCID50），但仍保持禽类病毒典型的α2,3唾液酸受体结合特性。研究发现现有FDA批准的抗病毒药物（如奥司他韦）及WHO推荐的候选疫苗病毒（CVV）仍对其有效，为公共卫生风险评估提供重要依据。该成果发表于《Nature Communications》，为H5N1跨种传播机制研究奠定基础。

　　

2024年3月，美国奶牛场爆发的高致病性禽流感A(H5N1)疫情引发全球关注——这是该病毒首次在牛群中形成持续传播链，更令人警惕的是随后出现了70例人畜共患病例。圣犹达儿童研究医院（St. Jude Children's Research Hospital）的研究团队在《Nature Communications》发表的重要研究，揭开了这些源自奶牛的病毒神秘面纱：它们在实验室动物中展现出"冰与火"的双重特性——既能导致小鼠100%死亡、雪貂出现神经系统症状，却又顽固保持着禽类病毒的典型特征。

这项研究始于一个关键矛盾：尽管病毒在奶牛乳腺中能达到10⁸ TCID₅₀/mL的超高载量，但人类感染者主要表现结膜炎而非严重呼吸道症状。为破解这个谜题，研究人员系统比较了15株奶牛分离株与禽源病毒的生物学特性。通过构建包含MDCK细胞培养、人支气管上皮细胞（NHBE）感染模型、雪貂接触传播实验等多维度的研究体系，同时结合受体结合特征分析和抗病毒药物评估，绘制出病毒跨种传播能力的精确图谱。

关键技术方法包括：1) 使用固相结合实验检测病毒对α2,3/α2,6唾液酸受体的亲和力；2) 通过BALB/c小鼠模型测定半数致死量（MLD₅₀）和组织病毒载量；3) 建立雪貂直接接触/空气传播模型评估传播效率；4) 神经氨酸酶抑制试验（ELLA）分析人群血清交叉保护性抗体；5) 全基因组测序追踪抗病毒药物耐药突变。

主要研究结果

病毒体外复制特性
所有测试的B3.13基因型病毒在MDCK细胞中复制效率显著高于季节性H1N1病毒（P≤0.01），在人支气管上皮细胞中达到8.0-8.9 log₁₀TCID₅₀/mL的峰值滴度。值得注意的是，这种高效复制发生在病毒仍严格偏好禽类α2,3唾液酸受体的背景下——通过受体结合实验证实，所有奶牛分离株均不结合人类呼吸道典型的α2,6受体。

小鼠模型中的高致病性
两种代表性毒株（bovine/OH/439和bovine/TX/98638）在小鼠中表现出极端毒力，MLD₅₀分别为1.25和1.5 log₁₀TCID₅₀。感染后2-3天即出现神经症状，病毒广泛分布于脑、脊髓、肝脏甚至棕色脂肪组织。组织病理学显示典型的弥漫性肺泡损伤和神经元感染，但鼻腔炎症反应出人意料地轻微。

有限的人际传播潜力
雪貂实验显示病毒可通过直接接触传播（3只中有2只感染），但未检测到空气传播。值得注意的是，感染雪貂鼻腔病毒滴度达6.7 log₁₀TCID₅₀/mL，与奶牛乳汁中的病毒载量相当，这解释了为何挤奶工容易通过飞沫接触感染。

防控策略有效性验证
所有测试病毒对FDA批准的神经氨酸酶抑制剂（NAIs）和cap依赖性内切酶抑制剂（CENI）保持敏感性，IC₅₀值在亚纳摩尔水平。血清学分析显示，WHO推荐的2.3.4.4b候选疫苗病毒（如Astrakhan/3212）诱导的抗体能有效中和奶牛分离株，而接种2.3.4.4c亚型疫苗（gyrfalcon/41088）的志愿者血清对部分毒株也显示保护性HI滴度（≥40）。

这项研究最终描绘出一个"风险可控但需警惕"的图景：当前奶牛源H5N1病毒尚未获得高效人际传播能力的关键突变，现有医疗对策仍然有效。但病毒在哺乳动物中表现的高毒力、广泛的组织嗜性，以及部分人类血清的中和活性不足（如对bovine/OH/368株仅13/20志愿者达标），强调需要持续监测病毒演化动向。研究团队特别指出，2025年加拿大青少年死亡病例中出现的D1.1新基因型，提示病毒可能正在通过其他宿主获得新的适应性突变，这为全球流感防控网络敲响警钟。