研究人员发现,H5N1禽流感病毒正在全球范围内持续传播,并对鸟类和哺乳动物构成威胁,其对人类健康的潜在风险也愈发令人担忧。截至2025年6月,已有70人感染H5N1病毒,其中美国报告了一例死亡病例。近日,北卡罗来纳大学夏洛特分校(University of North Carolina at Charlotte, UNCC)的一项新研究表明,这种病毒正在以一种可能使其对人类更具威胁性的方式进化。
具有大流行潜力的变异病毒
通过人工智能技术分析病毒,研究团队发现,近期的H5N1毒株正变得更加擅长逃避免疫防御系统。“这种病毒已经与十年前的情况大不相同,”UNCC计算生物学家、该研究的主要作者科尔比·T·福特博士(Dr. Colby T. Ford)表示,“它们甚至看起来都不一样了。”福特警告称,这一变化可能会严重影响现有疫苗和治疗方法的效果。“这可能是一个坏消息,”他补充道,“因为十年前开发的疫苗可能无法再为当今流行的病毒株提供足够的保护。”
人工智能与抗体测试揭示病毒变化
这项研究由福特和Shirish Yasa(B.S.)在2025年美国微生物学会(ASM Microbe 2025)年度会议上于洛杉矶展示。研究团队收集了超过1800种H5N1蛋白的数据,并使用尖端的人工智能蛋白质折叠工具AlphaFold 3预测这些病毒成分的结构。随后,他们通过基于物理的建模模拟了11种不同抗体(来源于人类和小鼠)与病毒蛋白结合的情况。
“随着我们接触到更多新的病毒分离株,抗体的表现正在减弱,”福特说道。病毒的进化导致其与保护性抗体结合的能力下降,从而削弱了人体免疫系统的天然防线。
利用大数据追踪传播路径
除了分析抗体,研究团队还利用大规模数据集绘制了不同病毒分支的传播路径。“我们可以看到,不同分支在宿主之间的传播路径存在显著差异,”福特解释道。研究团队的一项发现显示,路易斯安那州最近的一例H5N1死亡病例可追溯到一种能够直接从鸟类传染给人类的病毒分支——这意味着它完全绕过了中间宿主。这种直接传播标志着病毒进化的危险进展。
高科技解决方案带来希望
尽管结果令人担忧,但研究人员认为,基于人工智能的方法提供了新的前进方向。他们的预印本概述了一种利用新型H5N1毒株分子数据设计针对性治疗的方法,这些方法可以更有效地中和不断演变的病毒。“我们能否基于这些毒株生成新的疗法?答案是肯定的,并且借助我们构建的AI流程可以快速实现,”福特表示。随着H5N1病毒继续适应环境,人工智能与分子生物学的结合将在跟上病毒演变方面发挥关键作用。
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