2024年初，H5N1禽流感传至美国奶牛群，呈现出一个让兽医们困惑的异常模式：病毒并未主要引起肺部感染，而是集中在奶牛的乳房中——研究人员现在认为他们找到了原因。
据《科学日报》报道，匹兹堡大学公共卫生学院的研究人员追溯了H5N1在奶牛中异常传播的机制，发现这与病毒附着细胞的方式有关。这项发表在《科学进展》上的研究解释了为何感染奶牛会出现严重的乳腺炎（乳腺组织炎症），而非许多科学家预期的呼吸道疾病。
疫情始于德克萨斯州狭长地带的奶牛群，奶牛出现坏死性乳腺炎——一种损伤组织的疼痛性乳房疾病。匹兹堡大学公共卫生学院传染病与微生物学系主任、该研究资深作者Suresh Kuchipudi博士表示，这一发现让专家们大为震惊。
“乳腺炎是产奶动物的典型疾病，兽医们一直在尽责地排查所有常见病原体来源，比如细菌病原体，”Kuchipudi在匹兹堡大学的新闻稿中说。“当真正的罪魁祸首是禽流感时，该领域的每个人都完全措手不及。我们甚至从未想到奶牛可能成为H5N1的宿主。”
研究团队与哈佛医学院从事糖组学研究的Lauren E. Pepi博士合作，确定病毒只与一种受体亚型结合：N-连接唾液酸受体。这些受体在乳腺组织中广泛存在，但在呼吸道组织中基本缺失。
这项结果有助于解释为何2024年禽流感在奶牛群中传播时，没有产生典型的流感呼吸道症状。当病毒在新宿主物种中表现不同时，可能会延迟检测，使疫情在农民和兽医弄清状况之前就已扩散。
Kuchipudi说：“如果奶牛被感染，它会在牛奶中排出大量病毒。”他补充说，这“引发了关于农场工人职业风险的担忧”，并指出给宠物喂食生奶已导致猫死亡。研究人员表示，巴氏杀菌奶仍然是更安全的选择，因为该过程能杀灭病毒，而生奶可能对人类和动物都构成健康风险。
为了绘制病毒在牛体内可能附着的部位，研究团队结合了结合实验、组织染色和超分辨率成像技术。研究人员称，这种细节水平有助于在另一次意外暴发之前预测H5N1在其他物种中的行为方式。
Kuchipudi说，这项研究表明，仅仅知道动物体内存在一类广泛的流感受体是不够的。“糖生物学非常复杂，”他说，根据新闻稿。“我们意识到，要真正理解发生了什么，我们需要使用更创新的技术，并绘制出使病毒能够附着到细胞上的精细结构。”
研究人员表示，同样的筛查方法可以帮助揭示不同动物的易感组织，并预测感染可能表现为呼吸道、乳腺甚至是神经系统疾病。这种有针对性的监测可以帮助农民、兽医和公共卫生机构更迅速地做出反应。
“我们可以预先筛查不同物种及其内部不同组织对病毒的易感性，”Kuchipudi说。“吸取的教训可能有助于防止我们再次措手不及。”
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