今年，美国有数十人从动物身上感染了禽流感，但没有证据表明这种病毒性疾病已经从一个人传播到另一个人。然而，一项新的研究发现，病毒的单一突变可能导致人际传播。
这种基因变化将使病毒与人类呼吸道细胞更好地“匹配”。它将使病毒表面的蛋白质能够与人体细胞上的受体紧密结合。这将使病毒更容易感染这些细胞，并更有可能引发。
“为了获得足够的感染，病毒需要非常有效地附着在呼吸道细胞上，”说吉姆·保尔森是加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的生物化学家，也是该研究的共同高级作者。 “事实上，人们认为，在病毒获得人类受体特异性之前，[人与人之间]的传播不会发生。”
目前，流行的禽流感病毒（称为 H5N1）与鸟类受体更匹配。这项新研究于周四（12 月 5 日）发表在该杂志上科学，本质上探讨了病毒如何才能将其偏好转变为人类。
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大流行可能性
截至 12 月 4 日，疾病预防控制中心已确诊58例H5N1感染该病毒还在美国的野生鸟类、家禽和牛中传播。大多数已确诊的人类感染（约 60%）与接触受感染的牛有关，而 36% 与鸟类有关。剩下的两种感染来源不明，但也被怀疑起源于动物。
到目前为止，美国的人类感染病例较为轻微，会引发眼睛发红或，至多。然而，加拿大一名被感染的青少年，历史上，H5N1 感染数百例死亡。因此，人们担心在美国传播的病毒株可能会变得更加致命、更具传播性，或者两者兼而有之。
但如果 H5N1 病毒与人类不匹配，它现在是如何感染人类的呢？保尔森告诉《生活科学》杂志：“当病毒来自受感染的动物，如鸟类或牛时，病毒浓度非常高。”因此，即使病毒不是完美匹配，进入人体的病毒颗粒数量之多仍然会导致感染，他说。
然而，要想跳到另一个人身上，病毒就需要有更好的匹配。这是因为，当呼吸道病毒在人与人之间传播时，它通常通过感染者口腔中排出的微小飞沫传播。这些飞沫携带的病毒浓度相对较低。
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为了探究 H5N1 如何成为良好的匹配对象，研究人员研究了感染 H5N1 病毒的遗传密码。。他们将注意力集中在血凝素（HA）的编码上，这是病毒感染细胞所需的一种蛋白质。
“我们正在研究的是一种来自病毒的蛋白质，但它是分离的，”共同高级作者说伊恩·威尔逊，斯克里普斯的结构生物学家。他澄清说，该团队并未在实验室中研究整个病毒。
当研究人员观察分离的 HA 蛋白与鸟类受体的插入情况与人类受体相比的情况时，他们发现现有版本具有“很强的鸟类特异性”。然后，他们引入了突变，引发了直接与受体相互作用的 HA 部分的变化。
他们发现，一种名为 Gln226Leu 取代的单一突变可以“完全改变”病毒的偏好，使其更适合人类而不是鸟类。这种突变病毒与人类细胞的结合仍然不如与鸟类细胞的结合那么好，但在不同的测试中，其偏好的转变“仍然清晰且明显”。不过，添加第二个突变——Asn224Lys——确实加强了病毒的控制。
Gln226Leu突变在之前的H5N1研究中已被标记，这也暗示它可以增强病毒感染人类的能力。然而，研究人员在报告中指出，之前的大多数研究发现，HA 需要多次突变才能完全改变其偏好。在这种情况下，似乎只需一个突变就足够了。
作者指出，向人类受体的转变是动物病毒可能引发人类大流行的一个主要因素。因此，研究表明，科学家在继续追踪 H5N1 的传播时应该留意 Gln226Leu 突变。
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目前，“我们在本文中报告的特定突变尚未在数据库中报告，”威尔逊说。保尔森说，至少根据科学家在社交媒体上的非正式讨论，最近加拿大的病例可能存在 HA 蛋白的一些显着突变。不过，就目前而言，“谈论这个特殊案例还为时过早，”他补充道。
最终，更多的人类 H5N1 感染将使 Gln226Leu 突变更有可能出现。威尔逊告诉《生活科学》杂志：“感染的人越多，选择这种突变的可能性就越大。” “当感染者很少时，发生突变的可能性就较小。”
该研究没有考虑所有可能导致 H5N1 流感大流行的因素。第二种病毒蛋白，称为神经氨酸酶，也发挥着重要作用，病毒融合并进入细胞所需的 pH 值也发挥着重要作用。随着北半球流感季节的加剧，H5N1 病毒有可能感染已经感染季节性流感的人。从那里开始，这两种病毒可以交换基因，从而为 H5N1 病毒打开了大门。。
“来自以前人类病毒的基因——它们已经适应了人类，”保尔森说。 “因此，血凝素的突变成为病毒成功的关键因素。”
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