一項由劍橋大學(xué)和格拉斯哥大學(xué)牽頭的最新研究指出，某些禽流感病毒具備在高于人體發(fā)燒溫度下繼續(xù)復(fù)制的能力，這使它們相較于普通人流感對人類構(gòu)成了更為特殊且危險的威脅。研究團隊發(fā)現(xiàn)，一條關(guān)鍵病毒基因能夠顯著提高病毒對高溫的耐受性，而類似基因曾在1957年和1968年的全球流感大流行中“嫁接”進入人類流感病毒，使其更易在人群中高效傳播。

在人類季節(jié)性流感中，最常見的是甲型流感，其主要在上呼吸道33攝氏度左右的環(huán)境中高效復(fù)制，在下呼吸道約37攝氏度的區(qū)域復(fù)制效率明顯下降。人體在遭遇病毒入侵時會通過發(fā)燒提升核心體溫，最高可達41攝氏度，以此抑制病毒擴散，但過去科學(xué)界對發(fā)燒究竟如何限制病毒生長、以及為何部分病毒能在高溫中依舊“如魚得水”并不完全清楚。

與人流感相比，禽流感表現(xiàn)出截然不同的溫度偏好，其往往在宿主的下呼吸道甚至腸道中大量增殖，這些部位溫度常達40至42攝氏度。早期基于細(xì)胞培養(yǎng)的實驗已經(jīng)顯示，禽源流感普遍能夠承受類似人類發(fā)燒的高溫，此次新研究則利用小鼠模型，更接近真實生理條件地揭示了高溫發(fā)燒對不同來源流感病毒的實際防護效果。

由于小鼠感染甲型流感時通常不會自然發(fā)燒，研究團隊通過提高飼養(yǎng)環(huán)境溫度來人為制造“發(fā)燒”狀態(tài)，從而觀察不同病毒在高溫下的復(fù)制與致病能力。實驗中使用了一株實驗室馴化的人源甲型流感PR8病毒（對人類本身不具威脅），并與禽源流感毒株進行對比。

結(jié)果顯示，將小鼠體溫提升至模擬發(fā)燒的水平，足以幾乎完全阻斷人源流感病毒的復(fù)制，使原本可能致死的感染大幅減弱，僅提高約2攝氏度就能將致命感染轉(zhuǎn)變?yōu)檩p癥過程。然而，同樣的溫度提升卻無法有效阻止禽源流感病毒的復(fù)制，這意味著一旦這類病毒跨物種感染哺乳動物，常規(guī)的發(fā)燒防線可能并不足以遏制病情惡化。

研究進一步鎖定了一個名為PB1的關(guān)鍵基因，該基因負(fù)責(zé)在受感染細(xì)胞內(nèi)支持病毒基因組復(fù)制，對病毒的溫度敏感性起決定性作用。實驗顯示，攜帶“禽樣”PB1基因的病毒能夠在發(fā)燒相關(guān)的高溫下繼續(xù)復(fù)制并在小鼠體內(nèi)引發(fā)嚴(yán)重疾病，而這與人源及禽源流感在同一宿主、如豬體內(nèi)同時感染時發(fā)生基因重配的風(fēng)險密切相關(guān)。

論文第一作者、英國醫(yī)學(xué)研究委員會病毒研究中心的Matt Turnbull表示，流感病毒之間的基因交換長期以來一直是新發(fā)流感威脅的重要來源，1957年和1968年的大流行中就曾出現(xiàn)人源病毒用禽源PB1基因“替換”自身體段的情況。他指出，對當(dāng)前流行的禽流感毒株開展持續(xù)監(jiān)測，并評估其對發(fā)燒的耐受能力，有助于及早識別潛在高致病性“溢出”毒株，從而為防控策略贏得時間。

論文通訊作者、劍橋大學(xué)治療免疫與傳染病研究所教授Sam Wilson強調(diào)，人類感染禽流感的總體頻率并不高，但每年仍會報告數(shù)十例人感染案例，而且歷史上H5N1等禽流感在人類中的病死率曾超過40%，這一數(shù)字“令人高度警惕”。在當(dāng)前高致病性H5N1禽流感被視為潛在大流行威脅的背景下，深入理解禽流感為何能在人體內(nèi)引發(fā)重癥，對全球監(jiān)測體系和大流行準(zhǔn)備工作具有關(guān)鍵意義。

該研究以“來源于禽類的甲型流感病毒在哺乳動物中能耐受高熱性發(fā)燒溫度”為題發(fā)表于《科學(xué)》雜志，進一步為解釋為何某些禽源毒株具備跨越物種屏障并引發(fā)重癥、甚至大流行的潛在能力提供了分子層面的線索。研究項目主要由英國醫(yī)學(xué)研究委員會資助，并獲得惠康基金會、生物技術(shù)與生物科學(xué)研究委員會、歐洲研究理事會、歐盟“地平線2020”計劃、英國環(huán)境、食品及農(nóng)村事務(wù)部以及美國農(nóng)業(yè)部等機構(gòu)的經(jīng)費支持。

編譯自/ScitechDaily