综述:H5N1禽流感在奶牛中的传播:分子适应性、传播机制及控制策略

时间:2026年5月25日
来源:Virology

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丁凯迪|丁毅中国郑州大学第一附属医院摘要自2024年以来,高致病性H5N1禽流感病毒(HPAIV)在美国的奶牛中引发了大规模暴发,这标志着其哺乳动物宿主范围的显著扩大。此次疫情导致了包括乳腺炎在内的临床疾病,并造成了巨大的经济损失,同时由于建立了连接野生鸟类、奶牛、环境和人类的传

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丁凯迪|丁毅
中国郑州大学第一附属医院

摘要

自2024年以来,高致病性H5N1禽流感病毒(HPAIV)在美国的奶牛中引发了大规模暴发,这标志着其哺乳动物宿主范围的显著扩大。此次疫情导致了包括乳腺炎在内的临床疾病,并造成了巨大的经济损失,同时由于建立了连接野生鸟类、奶牛、环境和人类的传播链,也对公共卫生构成了重大威胁。本综述综合了2024年至2026年间发表的研究成果,包括来自美国、中国和欧洲的数据。它探讨了病毒适应哺乳动物的分子基础,重点关注关键的聚合酶突变。文章分析了病毒血凝素的受体结合特性,该病毒对鸟类受体的亲和力较强,但对人类组织的结合能力有限。此外,还探讨了非呼吸道传播途径,主要是“口对乳头”的行为传播以及通过受污染的牛奶进行的机械传播。综述还评估了与病毒进化相关的跨物种传播的持续风险,并讨论了当前在监测、动物疫苗开发、农场生物安全以及乳制品安全管理方面的挑战和策略。通过整合多学科证据,本综述旨在为构建有效的“同一健康”控制框架提供科学基础。

引言

一个特别令人担忧的方面是存在跨物种“溢出”的证据。在鸡和野生鸟类中检测到了基因型相同的病毒,这表明奶牛可能作为中间宿主,促进了病毒重新引入鸟类种群(Husain,2025年)。同时,病毒还传播到了多种哺乳动物中,包括猫、狗、熊、狐狸、老虎、郊狼、山羊和海豹,并导致多名奶牛场工人感染(Acevedo等人,2026年;Burrough等人,2024年;Chen等人,2025a;Frye等人,2025年;Granger等人,2025年;Kareinen等人,2024年;Kwon等人,2025年;Lee等人,2025年;Parums,2024年;Schlachter等人,2025年)。临床病例主要表现为结膜炎,少数病例发展为呼吸道感染。这些发展表明,此次疫情不仅直接威胁到畜牧业,也构成了紧迫的公共卫生挑战(Belser等人,2025年;Fabrizio等人,2025年;Gu等人,2024年;Sykes,2025年)。
当前流行的病毒属于H5N1 2.3.4.4b分支。它能够在反刍动物中建立持续的传播链,这挑战了之前对其宿主范围的理解(Bordes等人,2024年;Parums,2024年)。集约化的奶牛养殖方式、频繁的动物移动以及广泛的人畜接触界面共同创造了病毒传播和进化的风险环境(Tangorra等人,2024年;Zhang等人,2025年;Zhao等人,2024年)。因此,系统地阐明H5N1在奶牛中的分子机制、传播途径和进化趋势对于制定有效的跨学科控制策略至关重要,以防止其进一步传播给人类和其他物种(Bhojani和Bhojani,2025年;Owusu和Sanad,2025年)。本综述从多个角度综合了当前对此次疫情的认识,包括分子适应、传播动态、风险评估和控制措施,以期为建立强大的“同一健康”防御系统提供信息。

章节摘录

H5N1病毒适应奶牛的分子机制

病毒要在新宿主体内成功感染并高效传播,必须克服物种特异性障碍。关键因素包括病毒复制机制与宿主细胞因素的兼容性,以及病毒表面蛋白与宿主细胞受体的结合亲和力。关于牛源H5N1病毒的研究已经明确了使其早期适应哺乳动物的精确分子进化路径(Bauer等人,2026年;Singh等人,2025年)。

奶牛中的感染动态和独特的传播机制

奶牛中的H5N1疫情表现出独特的流行病学特征,病毒利用了牛的生理特性、自然行为和现代养殖方式来建立高效的传播网络(Owusu和Sanad,2025年)。

未来预防和控制策略的前景

应对奶牛中的复杂H5N1情况需要多层次、跨学科的“同一健康”方法(Bartlett等人,2025年;Bruno等人,2026年;Lewis和Beer,2024年)。

结论

2024年高致病性H5N1禽流感在美国奶牛中的出现是一个里程碑事件。此次疫情展示了通过快速获得关键聚合酶突变实现跨物种适应的关键机制。它还揭示了一种新的高效传播模式,这种模式依赖于物种特异性的口对乳头行为,并通过现代挤奶方式得到放大。虽然病毒的HA蛋白缺乏在人与人之间通过空气传播所需的特性,但其

未来展望

尽管取得了这些进展,仍有几个关键问题尚未得到解答,需要在未来的研究中予以优先考虑。
  • (1)
    H5N1病毒最初是如何进入奶牛群的仍不清楚。确定是通过与受感染的野生鸟类的直接接触、受污染的饲料或水,还是通过未被识别的中间宿主物种传播,对于防止未来的入侵至关重要。
  • (2)
    病毒在奶牛群体中的进化潜力需要系统性的

伦理批准和参与同意

不适用。

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本文时,作者使用了Deepseek AI(https://www.deepseek.com/)来改进语言的清晰度和流畅性,并使用了Jova AI(https://jova.ai/)作为创建图1和图2的概念工具,这些图表随后进行了大幅修改。使用这些工具和服务后,作者根据需要对内容进行了审查和编辑,并对发表文章的内容负全责。

资金

不适用。

CRediT作者贡献声明

丁凯迪:概念化、数据管理、正式分析、资金获取、调查、方法论、项目管理、资源、初稿撰写、审稿与编辑。丁毅:概念化、数据管理、正式分析、调查、方法论、项目管理、软件使用、监督、验证、可视化、审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢郑州大学生命科学学院的丁佩阳教授在设计和概念化这项工作方面提供的宝贵帮助,这对完成本研究至关重要。

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