榮登國際頂刊《Cell》,！北京地壇醫(yī)院聯(lián)合多團隊發(fā)表重磅研究成果
2025年1月22日，由首都醫(yī)科大學附屬北京地壇醫(yī)院研究所宋豪團隊,、病理科孫磊團隊,，中國科學院微生物研究所高福院士、首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院王寧利教授,、北京生命科技研究院等多家單位聯(lián)合的研究團隊在國際頂尖期刊《細胞》（Cell）在線發(fā)表了題為“Receptor binding, structure, and tissue tropism of cattle-infecting H5N1 avian influenza virus hemagglutinin”的開拓性研究成果,，對牛傳播H5N1禽流感病毒血凝素（HA）蛋白的受體結(jié)合特性、組織嗜性及其結(jié)構(gòu)變化開展了深入研究,，闡明了HA蛋白受體偏好性的分子基礎(chǔ),，并提示了病毒的潛在流行風險和對這一新發(fā)病原體持續(xù)監(jiān)測的迫切需求。
《Cell》是生命科學領(lǐng)域最具影響力,、最有名望的學術(shù)期刊之一,，與《Nature》 、《Science》并列為世界三大頂尖學術(shù)期刊,。許多生命科學領(lǐng)域的最重要,、最前沿的研究發(fā)現(xiàn)和研究成果都發(fā)表在《Cell》上。
自2024年以來,，H5N1高致病性禽流感病毒（進化枝2.3.4.4b）在美國的牛群中持續(xù)傳播并引起人類感染,，受到全球廣泛關(guān)注。受感染的奶牛常出現(xiàn)食欲降低,、糞便性狀改變,、呼吸急促及奶產(chǎn)量下降等癥狀,，牛乳中也持續(xù)檢出具有傳染性的病毒及病毒RNA,。
2024年4月，得克薩斯州一名奶牛場工人因接觸感染 H5N1 病毒的奶牛而確診,，這也是首例報告的牛傳人病例,，患者主要癥狀為結(jié)膜炎。截至 2025年1月17日,，美國已確認67例高致病性H5N1病毒感染病例,，其中多數(shù)與奶牛接觸有關(guān)。
病毒為何在牛奶中大量存在,？為何會導(dǎo)致人結(jié)膜炎?病毒是否已具備人際傳播的能力,？這些問題亟待解答,。
針對首株感染人的牛源H5N1毒株（A/Texas/37/2024），研究人員首先利用表面等離子共振（SPR）實驗對病毒編碼的HA蛋白進行檢測,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)牛H5N1 病毒 HA 偏好結(jié)合禽α2-3型唾液酸受體,，但同時也具有微弱的人α2-6型唾液酸受體的結(jié)合能力。隨后通過免疫組織化學染色發(fā)現(xiàn),，該 H5N1 HA 蛋白可強結(jié)合牛肺部及乳腺組織,，與臨床癥狀相符；相比之下,，常見的人季節(jié)性流感病毒（H1N1和H3N2）HA 蛋白并不能有效結(jié)合牛的相應(yīng)組織,。
此外，牛源 H5N1 HA 蛋白還可顯著結(jié)合人類的結(jié)膜,、氣管,、肺及乳腺組織，而H1N1和H3N2病毒的HA蛋白僅能顯著結(jié)合人氣管組織,。這一發(fā)現(xiàn)為牛源H5N1病毒導(dǎo)致人結(jié)膜炎的分子機制提供了有力解釋,，也揭示了其與季節(jié)性流感病毒存在截然不同的組織嗜性。
研究團隊進一步利用高分辨率冷凍電鏡（cryo-EM）技術(shù)解析了該病毒HA蛋白與禽α2-3和人α2-6唾液酸受體的復(fù)合物結(jié)構(gòu),，發(fā)現(xiàn)其受體結(jié)合區(qū)（RBS）比以往H5N1毒株更寬,，可更有效地結(jié)合兩種受體，具有雙受體結(jié)合特性,。這些研究結(jié)果從分子層面上闡明了牛源H5N1病毒在跨宿主傳播中的分子機制,，也提示了對這一新發(fā)病原體進行持續(xù)監(jiān)測和深入研究的重要性。
首都醫(yī)科大學附屬北京地壇醫(yī)院/北京市感染性疾病研究中心研究員宋豪,、北京生命科技研究院博士后浩天驕,、中國科學院微生物研究所博士后韓普、河北大學碩士生王海辰以及首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院/北京市眼科研究所張旭醫(yī)生為本論文共同第一作者,；中國科學院微生物研究所高福院士,、北京同仁醫(yī)院/北京市眼科研究所和河南省醫(yī)科院王寧利教授、北京地壇醫(yī)院病理科副主任孫磊及宋豪研究員為論文共同通訊作者,。該研究得到了北京地壇醫(yī)院院長金榮華,、陳佳敏醫(yī)生，中國科學院微生物研究所畢玉海研究員,、張蔚副研究員等人的大力支持,。該研究獲得了國家自然科學基金項目的經(jīng)費資助。同時,，該成果的取得也是北京地壇醫(yī)院實施高層次人才引才計劃的碩果,。
團隊介紹
宋豪，博士,，首都醫(yī)科大學附屬北京地壇醫(yī)院/北京市感染性疾病研究中心PI,，病原致病與免疫干預(yù)研究團隊課題組長,，研究員，國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金獲得者,，中國科協(xié)“青年人才托舉工程”入選者,，中國科學院青年創(chuàng)新促進會優(yōu)秀會員。長期致力于重要病原的感染致病機制及防治新靶點發(fā)現(xiàn)研究,，從分子層面闡明多種新發(fā)突發(fā)傳染病病原入侵與致病的分子機制及宿主免疫保護機制,，為科學防控提供理論基礎(chǔ)，也為抗病毒藥物儲備與疫苗研發(fā)提供重要支撐,。發(fā)表SCI論文60余篇,，其中以第一或通訊作者在Cell、Science等雜志發(fā)表25篇研究論文,，H-指數(shù)為32。主持5項國家自然科學基金項目,、3項國家科技重大專項/國家重點研發(fā)計劃子課題/任務(wù),。5項發(fā)明專利授權(quán)，參編著作4部,，主譯《時不我待》科普書籍,。擔任中國微生物學會病毒學專業(yè)委員會青年委員會委員，hLife雜志青年編委,。
孫磊,，醫(yī)學博士，主任醫(yī)師,，副教授,，碩士生導(dǎo)師。首都醫(yī)科大學附屬北京地壇醫(yī)院病理科副主任（主持工作）,，病理教研室主任,，病理科黨支部書記。北京市高層次公共衛(wèi)生技術(shù)人才,，北京市醫(yī)管中心青苗人才,，北京地壇醫(yī)院十佳青年醫(yī)師。任北京醫(yī)學會病理學分會十一屆委員會委員,，北京醫(yī)學會病理學分會十一屆感染病理學組副組長,，北京醫(yī)學會肝病學分會第三屆青年委員會委員等,。從事臨床病理診斷十余年,，對肝臟疾病病理、感染性疾病病理有豐富的診斷經(jīng)驗,。先后主持國家衛(wèi)生健康委員會技術(shù)推廣項目,、首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項,、北京市高層次公共衛(wèi)生人才項目、北京市醫(yī)院管理中心“青苗計劃”,、北京市屬醫(yī)院科研“培育計劃”,，北京地壇醫(yī)院“育苗計劃”、“啟航計劃”等多項研究課題,。目前發(fā)表SCI及中文核心期刊論文六十余篇,，其中第一作者及通訊作者文章27篇。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.01.019
