2021年开始爆发的H5N1禽流感已经成为历史上最大的禽流感疫情，无论是在美国还是在全世界。在美国，这种病毒已经导致数百万只商业化饲养的鸡、火鸡、鸭和鹅被扑杀，并杀死了成千上万的野生鸟类。
许多病毒学家担心，这种病毒可能会蔓延到人类身上，造成新的人类大流行。科罗拉多大学博尔德分校的病毒学家Sara Sawyer、Emma Worden-Sapper和Sharon Wu总结了H5N1令人信服的故事，以及为什么科学家正在密切关注这一疫情。
1. 这种病毒对人类有严重威胁吗？
H5N1是一种特殊类型的流感病毒，主要由鸟类携带，1996年在中国的一个养鹅场首次发现。最近，它开始感染全球范围内种类繁多的鸟类和哺乳动物。
该病毒对鸟类具有高度的致病性，这意味着感染通常会导致极端症状，包括死亡。但是它对人类的影响却很复杂。检测到的人类感染相对较少--几十年来全球有记录的不到900例--但这些受感染的人中约有一半已经死亡。
对人类来说，H5N1的好消息是，目前它在人与人之间的传播并不顺利。大多数感染H5N1的人都是通过与受感染的家禽--特别是鸡、火鸡、鸭和鹅--打交道而直接感染的，这些家禽通常在大型商业农场中近距离饲养。
只有少数几个人与人之间传播的例子。由于H5N1在人与人之间的传播并不顺利，而且受感染的鸟类直接感染人类的情况仍然比较罕见，因此H5N1还没有爆发成人类的流行病或大流行病。
2. 为什么这次疫情突然得到如此多的关注？
现在如此关注禽流感的第一个原因是，目前H5N1正在引起有记录以来最大的"鸟类大流行"。2020年出现的某种病毒变体，称为H5N1 2.3.4.4b，正在推动这场疫情。
在农业家禽群中，如果有几只家禽对H5N1病毒检测呈阳性，那么整个家禽群都会被扑杀，而不考虑症状或感染状况。美国的鸡蛋和禽肉价格上涨是一个结果。拜登政府正在考虑为养殖的家禽群接种疫苗，但物流可能相当复杂。
引起更多关注的第二个原因是，H5N1现在比以前感染了更多的鸟类和哺乳动物物种。该病毒已在各种野生鸟类和各种哺乳动物中被发现，包括獾、黑熊、山猫、郊狼、雪貂、渔猫、狐狸、豹子、负鼠、猪、臭鼬和海狮。
随着H5N1感染更多的物种，它也增加了它的地理范围，并产生了更多的病毒变体，可能具有新的生物特性。
秘鲁在2022年12月颁布了为期90天的卫生紧急状态，因为有13000多只鹈鹕在其海滩上死亡，可能感染了H5N1。
这种病毒得到如此多的报道的第三个也是最令人担忧的原因是，H5N1现在似乎在至少一种哺乳动物物种的个体之间传播良好。2022年底，在西班牙，哺乳动物之间的传播发生在养殖的貂身上。H5N1在水貂之间的传播非常有效，并在检测到的水貂种群中引起了疾病的临床症状和死亡。
秘鲁的海狮也因H5N1病毒而大量倒下。目前还没有明确证实，海狮是在相互传播病毒，还是从鸟类或受H5N1感染的水中感染病毒。
这里是关键问题： 如果H5N1病毒能在鼬鼠和可能的海狮身上实现传播，为什么人类不能？我们也是哺乳动物。诚然，养殖的水貂被关在密闭的地方，就像家禽场的鸡一样，所以这可能是一个原因。但是人类也在世界各地的许多城市中高密度地生活，如果出现与人类兼容的变体，就会为病毒提供类似的传播条件。
世界卫生组织正在密切监测和分析H5N1在哺乳动物中的传播情况。
3. 哪些特征可以帮助H5N1在人类中顺利传播？
鸟类将流感视为一种胃肠道感染，并主要通过在水中排便来传播流感。相比之下，人类的流感是一种呼吸道感染，通过呼吸和咳嗽传播。
几个世纪以来，其中一些禽流感病毒已经从鸟类传给了人类和其他哺乳动物物种，尽管这是一个相对罕见的事件。
这是因为鸟类流感病毒必须在几个方面发生变异才能有效地感染哺乳动物。最重要的变异影响到病毒的组织倾向性--它感染身体特定部位的能力。
禽流感病毒已经进化为感染肠道细胞，而人类流感病毒已经进化为感染呼吸道细胞。然而，有时流感病毒可以获得变异，使其能够感染身体不同部位的细胞。
流感感染哪些细胞部分是由它所结合的特定受体决定的。受体是宿主细胞表面的分子，病毒利用这些分子进入这些细胞。一旦病毒进入细胞，它们可能能够产生自己的副本，这时就实现了感染。
人感染禽流感的情况很少，但有可能。大多数报告的人感染禽流感是在没有保护措施的情况下接触受感染的鸟类或被污染的表面后发生的。资料来源：美国CDC
人类和鸟类流感病毒都使用细胞表面常见的称为西亚尔酸的受体。鸟类流感病毒，如H5N1，使用一种叫做a2,3-链接的唾液酸，而人类流感病毒使用a2,6-链接的唾液酸--在人类上呼吸道的主要变体。因此，为了有效地感染人类，H5N1可能需要变异为使用2,6-链接的唾液酸作为其受体。
这是一个令人担忧的问题，因为研究表明，病毒基因组中只有一两个突变就足以将受体结合从a2,3-链接的唾液酸转换为人类a2,6-链接的唾液酸。这似乎并不是什么遗传障碍。
4.为什么我们不制作疫苗以备不时之需？
对于禽流感病毒，我们不可能提前制作有效的人类疫苗，因为我们不清楚如果病毒开始在人类中很好地传播，其基因会是什么。请记住，季节性流感疫苗必须每年重新制作，尽管它所保护的流感病毒的一般类型是相同的，因为影响人类的具体基因变体每年都在变化。
现在，人们保护自己免受H5N1病毒侵害的最好方法是避免与受感染的鸟类接触。关于预防的更多信息，特别是对于饲养驯养鸟类或爱好观鸟的人来说，美国疾病控制中心有一份避免H5N1和其他禽流感病毒的指南清单。
撰稿人：
Sara Sawyer，科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞和发育生物学教授
Emma Worden-Sapper，科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞和发育生物学博士生
科罗拉多大学博尔德分校跨学科定量生物学和分子、细胞和发育生物学的博士生Sharon Wu