奶牛如何成为禽流感新宿主?新研究有助于解释其中原因

文摘   2024-08-02 18:20   罗马尼亚  


自 2023 年以来,高致病性禽流感在世界各地的病例数量不断增加,给各国政府带来更大压力。根据联合国粮农组织的说法,在全球范围内,禽流感病毒的传播范围比以往任何时候都要广,远至南美洲和南极洲。新型 A/H5N1 毒株更容易传播,增加了潜在大流行的威胁。它还感染了新的动物,包括海洋哺乳动物、家养宠物和奶牛等反刍动物。

据悉,柬埔寨最近报告了 13 例人感染病例,中国和越南等其他人口较多的亚洲国家自去年以来也出现了更多病例。据美国疾病控制与预防中心称,在过去两年中,澳大利亚、智利、厄瓜多尔、西班牙、英国和美国也都被禽流感“恐袭”。

高致病性禽流感已在美国各地的奶牛群中蔓延,并在生牛奶中被发现;而自 4 月以来,美国已有 13 人被检测出感染禽流感。


随着新型禽流感病毒不断跳跃新宿主,爱荷华州立大学兽医学院的一支庞大研究团队开展的一项新研究有助于解释其中的原因。

在最近美国奶牛群爆发高致病性禽流感之前,对牛乳腺中唾液酸水平的研究很少。科学家没有理由怀疑产奶器官会成为流感的目标。

根据爱荷华州立大学兽医医学教授 Eric Burrough 的说法,虽然细菌在牛奶中很常见,但牛奶里的病毒就十分罕见了。

爱荷华州立大学的研究团队检查了两头受禽流感感染奶牛的乳腺样本,发现其中含有丰富的唾液酸,这可能有助于了解病毒如何附着在宿主身上,并有助于制定减缓疾病传播的措施。

唾液酸是一种存在于某些动物细胞表面的糖分子,可作为流感的受体。如果没有唾液酸作为附着、入侵和感染的切入点,流感病毒就不太可能找到合适的潜在宿主。

研究团队比较了自然感染 H5N1 毒株的奶牛呼吸道和乳腺中唾液酸受体的分布。被感染的奶牛的呼吸道和乳腺富含唾液酸,特别是禽流感病毒特异性唾液酸 α2,3-gal。

乳腺组织同时染色唾液酸和甲型流感病毒核蛋白,显示出病毒与唾液酸 α2,3-gal 的显著共定位。H5N1 毒株在乳腺内表现出上皮向性,并且研究人员在巨噬细胞内观察到罕见的免疫标记。

兽医病理学教授 Todd Bell 指出,一种假设是挤奶机是禽流感传播途径之一,但还是不能确定病毒的传播机理。

这篇论文驳斥了乳腺被动感染的假设,反而它们正在大量释放病毒,成为一种风险。

商店里出售的所有牛奶都经过巴氏灭菌,研究一致表明巴氏灭菌可以中和流感等病毒。然而,从生物学角度来看,奶牛是流感病毒的适宜家园,尤其是在乳腺中。这再次强调了饮用生牛奶的危险。

虽然高致病性禽流感通常不会对奶牛造成致命影响,但对鸟类来说却往往是致命的。据美国农业部称,自美国爆发疫情以来,已有超过 9700 万只鸟受到影响。检测到禽流感病毒的家禽群体通常会被安乐死。

爱荷华州立大学研究人员检查的受感染奶牛样本,包括乳腺和呼吸道组织,都含有来自鸟类、人类和猪的流感病毒受体。后两种受体的存在带来了额外的风险,因为被禽类和哺乳动物病毒感染的单个细胞可能会导致潜在的危险突变。

这项研究发表在 7 月版《新发传染病》杂志上。作者之一,兽医学助理教授 Rahul Nelli 指出,面对新的公共卫生威胁,快速的团队合作至关重要。让不同部门齐心协力合作是这项研究的关键,也是未来研究的关键。

进一步的研究可能涉及其他物种和器官中的流感受体,包括对奶牛的更仔细观察。这项研究只基于少量样本,而随着收集到更多数据并定期筛查牛群,科学家对流感如何影响牛的理解将会提高。

联合国粮农组织对禽流感新变种的出现表示严重担忧,这给科学家和社区卫生官员带来了挑战。随着病毒变种继续传播,粮农组织敦促成员国制定统一的应对措施,实施全面的监测系统,建设分析病毒数据的能力,并制定有效的遏制策略。加强家禽业的生物安全措施和意识以降低传播风险势在必行。


所以,监测与立即采取协调一致的预防措施将在未来非常重要,不仅在这次事件中,而且在未来几年也是如此。迫使各国采取协调一致的行动,抗击禽流感,减缓动物与人之间的传播。

目前,尚无证据表明人际传播。普通民众感染禽流感的风险很低。然而,直接与受感染动物打交道的人的风险更高。


参考资料:


Rahul K. Nelli, Tyler A. Harm, Chris Siepker, Jennifer M. Groeltz-Thrush, Brianna Jones, Ning-Chieh Twu, Ariel S. Nenninger, Drew R. Magstadt, Eric R. Burrough, Pablo E. Piñeyro, Marta Mainenti, Silvia Carnaccini, Paul J. Plummer, Todd M. Bell. Sialic Acid Receptor Specificity in Mammary Gland of Dairy Cattle Infected with Highly Pathogenic Avian Influenza A(H5N1) VirusEmerging Infectious Diseases, 2024; 30 (7) 



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