研究背景与重要性
2024年12月6日,斯克里普斯研究所(Scripps Research)的科学家们在《Science》期刊上发表了一篇题为“A single mutation in bovine influenza H5N1 hemagglutinin swIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)ches specificity to human receptors”的论文。该研究揭示了最近在美国奶牛中发现的H5N1“禽流感”病毒的一个关键突变,可能增强了它附着在人类细胞上的能力,从而增加了人与人之间传播的风险。
关键发现
- **血凝素蛋白的作用**:流感病毒通过其表面的一种名为血凝素(HA)的蛋白质附着于宿主细胞。HA与宿主细胞表面的聚糖受体结合,这些受体是细胞表面蛋白上的糖分子链,作为某些病毒的结合位点。
- **受体特异性转变**:传统的H5N1禽流感病毒主要识别鸟类细胞中的特定唾液酸化聚糖受体(称为“禽型”)。然而,研究发现,从美国首次人类感染的牛H5N1病毒分离株A/Texas/37/2024(H5N1 2.3.4.4b)中,HA蛋白中的一个氨基酸突变(Q226L)可以显著改善这种病毒与人类细胞中的唾液酸化聚糖受体(称为“人类型”)的结合。
- **突变的影响**:这一突变使得H5N1病毒更容易进化到能够识别人类细胞表面的人类型聚糖受体,这可能是病毒获得感染人类能力并可能在人类之间传播的关键一步。尽管如此,研究人员强调,仅凭这个突变还不足以确保病毒能在人与人之间有效传播;其他遗传变化也可能需要发生,例如碱性聚合酶2(PB2)的E627K突变,以增强病毒在人类细胞中的复制和稳定性。
监测与预防
- **监测的重要性**:鉴于与受感染动物直接接触导致的H5N1人类病例数量不断增加,这项研究强调了对H5N1和其他类似禽流感病毒毒株进化的积极监测至关重要。监测可以帮助公共卫生官员及时发现任何可能导致病毒更容易在人群中传播的基因变化,并采取适当的防控措施。
- **公共卫生意义**:虽然目前没有证据表明H5N1病毒已经在人际间传播,但这一研究提醒我们,即使是改变病毒与人类细胞结合方式的单一突变也不应被忽视。继续追踪基因变化的发生将使我们在面对潜在的大流行威胁时具有预警优势,有助于更早地做出反应。
结论
这项研究表明,单一突变可以显著改变H5N1病毒的受体结合特性,使其更倾向于识别人类细胞。这对于理解病毒如何适应新宿主以及开发相应的预防策略具有重要意义。科学家们将继续关注这类突变,以更好地准备应对未来可能出现的传播性增加的情况。