通常，禽流感病毒不易在人与人之间传播。但如果这种情况真的发生，就可能引发一场大流行。来自MDC和RKI的研究人员在《自然通讯》杂志上解释了是什么原因使得从动物到人类的飞跃变得不太可能。

当人们突然感染H5N1、H7N9和H5N6等禽流感病毒时，世界卫生组织(WHO)必须评估风险:这些是大流行的最初迹象吗?还是仅仅因为与受感染的家禽密切接触而出现了几十个或几百个病例?由来自Max Delbrueck分子医学中心(MDC)的Matthias Selbach教授领导的研究人员现在发现了这个谜题的另一个部分，它可能在最初的评估中很重要。在《自然通讯》发表的一篇论文中，研究人员解释说，禽流感a病毒(IAVs)无法将受感染的人类细胞转化为有效的病毒工厂，因为它们在感染后不能产生足够的基质蛋白M1。然而，这种病毒需要这种蛋白质从细胞核中输出其遗传物质的许多副本——这是制造新病毒的先决条件。

并不是所有的流感都是一样的——它的名字指的是一大群病毒。这个家族的每个成员都是以病毒表面的两种带刺的生长方式命名的:血凝素(H)和神经氨酸苷酶(N)。血凝素能使病毒感染人类和动物细胞，并在那里繁殖;在水禽中，有16种已知的血凝素亚型和9种已知的神经氨酸苷酶亚型。这导致了至少144种可能的组合，它们在不断变化和适应新的宿主——比如鸡，但也包括包括马、猪和人类在内的哺乳动物。

这种新的病毒变种通常比季节性流感更危险，因为人类的免疫系统以前从未遇到过它们。有些人发现自己毫无防御能力，而其他人的免疫系统反应激烈，人的抵抗力会损害身体。在最坏的情况下，一场大流行可能会夺去数百万人的生命。例如，1918年的西班牙流感夺走了5000多万人的生命。因此，世界各地的研究人员都在试图理解这些规则，这些规则决定了什么时候有大流行的可能性，什么时候没有。

“例如，人与鸟体内的血凝素具有略微不同的化学结构，这使得禽流感病毒比鸟类细胞更难侵入人体细胞，”Selbach解释说。鲍里斯·波格达诺是塞尔巴赫研究组的一名博士生，也是本次研究的主要作者，他的研究主要集中在流感病毒中存在的其他自然物种屏障上。

Matthias Selbach的团队使用定量质谱分析蛋白质。Boris Bogdanow和他的同事与Robert Koch研究所(RKI)合作，分别用禽流感病毒和人类流感病毒感染人类肺上皮细胞。然后他们在质谱仪中测量了所有新产生的蛋白质的数量。博士后研究员Katrin Eichelbaum博士也开发了一种方法，可以精确区分新老蛋白。鲍里斯·波格达诺报告说:“在第一次分析中，我们没有发现这两种毒株之间有任何重大区别。”“乍一看，禽流感病毒和人类病毒在蛋白质生产方面几乎没有差异，这相当令人吃惊。”

但问题在于细节，因此Bogdanow进行了更深入的分析，以更仔细地观察蛋白质的分布。在此过程中，他发现了基质蛋白M1，这种蛋白在感染人类病毒的肺细胞中大量产生。M1蛋白负责从受感染细胞的细胞核中输出复制的病毒RNA，然后与其他新产生的病毒蛋白组装，形成流感病毒的后代。因此，人类细胞中禽流感病毒的病毒RNA是否仍然困在细胞核中，因为存在的M1蛋白太少?

荧光显微镜检查证实了这些怀疑。与人类流感病毒的RNA相比，禽流感病毒的遗传物质冲出细胞核的能力要弱得多。但是为什么呢?在MDC的测序平台和Irmtraud Meyer教授的帮助下，他们在禽流感病毒RNA中发现了一个影响选择性剪接的小片段。“我们称之为顺式监管元素，”Bogdanow说。“选择性剪接调控哪些蛋白质最终由单个基因构成，因为许多基因编码的蛋白质不止一种。当人类细胞受到禽流感的攻击时，这种元素确保产生更多的M2而不是M1蛋白。”

为了评估这一结果的相关性，托尔斯滕·沃尔夫教授和他来自罗伯特·科赫研究所的研究小组将顺式调节元件从鸟类病毒转移到了人类病毒上。这确实导致了人类流感病毒在人类肺细胞中的复制效率降低。塞尔巴赫的研究小组甚至对西班牙流感病毒进行了类似的实验，这些病毒的遗传物质是90年代从阿拉斯加永冻土的坟墓中分离出来的。然而，他们只使用了病毒RNA的一小部分，而不是整个病毒。然而，他们也证实了他们关于这种病毒顺式调控元件的理论。

Selbach说:“禽流感病毒的致病性如何以及是否具有大流行的潜力当然取决于许多因素。”“对细胞培养的研究不能涵盖所有这些因素。尽管如此，在未来将这一RNA片段的分析纳入禽流感病毒风险评估可能是有用的。”