流行性感冒病毒是典型的频繁突变病毒,这类突变的过程被称为抗原性漂移。流感病毒可在社区中持续传播,积累各种基因变化,并在每年冬季引起流感暴发,而且每8~10年引起一次较大规模的流行。目前已发现甲型、乙型和丙型流感毒株,其中只有甲型流感毒株为人畜共患病病毒。这种病毒也可在野生鸟类体内进行基因重组或抗原性转变,通过与其他毒株交换基因组片段产生全新的流感毒株。这种新的毒株可能会导致大流行。
甲型流感病毒的天然宿主为鸭子等水鸟,但它也能感染多种其他动物,包括家禽、猪、马、猫和海豹。甲型流感病毒会在野生鸟类的肠道内进行复制并随粪便排出,从而在不引发任何症状的情况下有效传播给其他鸟类。流感病毒属于副黏病毒,其RNA基因组由8个基因片段组成,这意味着各基因形成相互独立的基因链,而不是形成一条连续的RNA链。刺激宿主的保护性免疫时,血凝素(用“H”表示)和神经氨酸酶(用“N”表示)基因发挥着最关键的作用。目前发现的16种血凝素基因和9种神经氨酸酶基因均可在禽流感病毒组合中找到。因为这些基因均为独立RNA链,所以它们偶尔会发生混合或重组。因此,如果具有不同血凝素基因或神经氨酸酶基因的两种甲型流感病毒感染了同一个细胞,其后代将携带来自两种亲代病毒的不同基因组合。这样产生的大部分病毒不会感染人类,但偶尔也会产生能直接感染人类并造成大流行的新毒株。
近百年来,全球已发生五次流感大流行:在1918年的“西班牙流感”中,引起流感的H1N1病毒的8种基因均是从鸟类中分离出的;在1957年的“亚洲流感”中,引起流感的H2N2病毒获得了3种新基因,包括从鸟类中分离出的血凝素和神经氨酸酶;在1968年的“香港流感”中,引起流感的H3N2病毒获得了2种从野鸭体内分离出的新基因。1977年发生“俄罗斯流感”的原因很可能是当地实验室泄漏了20世纪50年代的H1N1病毒。而导致2009年墨西哥“猪流感”的H1N1病毒中包含了6个来自北美猪流感病毒的基因和2个来自欧亚猪流感病毒的基因。
平均而言,甲型流感引起的流行和大流行对感染者的致死率约为千分之一,高风险人群包括婴幼儿、老年人和慢性病患者。此外,大流行往往会攻击青壮年:在1977年的俄罗斯流感大流行中,年轻人因未曾获得免疫力而遭受了最大打击,而大部分老年人因拥有免疫力而幸免于难。与此类似,2009年的猪流感大流行对青壮年和孕妇造成了最大威胁。
有史以来最致命的流感病毒为1918年的大流行毒株,该毒株主要攻击青壮年,并在全球范围内夺走了4000万~5000万人的生命,约占感染者总数的2.5%。与非大流行的H1N1病毒相比,1918年的毒株拥有数个突变,这提高了它在人类细胞中的传染性和生长速度。基因中一种名为NS1的重要突变能防止被病毒感染的细胞产生干扰素。干扰素是防止病毒在体内扩散的重要细胞因子,负责触发整个免疫级联反应。H5N1禽流感病毒已具有这种突变,这种突变使其对鸟类(尤其是鸡)具有高致命性。幸运的是,这种病毒还无法在人与人之间有效传播。该病毒自出现伊始就开始迅速蔓延,并导致动物流行病,截至本文撰写之时,该病毒仍在传播中。人类感染H5N1的病例较少,截至2016年7月,世界卫生组织仅收到了854例报告,大多数病例为鸟类饲养员,并且没有持续人际传播的报告。但一旦感染这种病毒就可能罹患严重疾病,据报道,已有450人因此病亡。
