A型流感病毒是威胁人类健康的主要病原之一。新型的流感病毒能否引起流感的大流行有诸多的因素，其中最主要的是能否在人与人之间发生有效的传播。2009年曾一度流行的甲型H1N1流感就因为它高效的传播性而引起全世界人民的恐慌。自1997年香港发生H5亚型高致病性禽流感（HPAI）感染人事件以来，每年都有H5亚型HPAIV致人死亡事件发生，且死亡率高达60%。而2013年3月一种新型的H7N9流感病毒在中国南方省份被报道以来，截止到2014年3月17日，全国感染人数已经达到389例，其中死亡115例，死亡率也高达30%。H5N1亚型和H7N9亚型禽流感病毒的生物学特性与公共卫生意义如何，也是目前受到高度关注的另一个重要科学问题。本研究就上述两个科学问题开展探索研究：1. H5N1重组病毒致病性及水平传播分子机制的研究禽流感病毒感染中间宿主哺乳动物并在体内重组而跨越种间屏障感染人的事件已屡见不鲜。H5N1禽流感病毒能够感染猪，说明病毒已经获得了结合哺乳动物呼吸道SAα2,6Gal受体的能力。而且H5N1禽流感病毒与H1N1流感病毒在地理和感染物种都有广泛的交叉。为了解高效传播的甲型H1N1病毒与高致病性的H5N1禽流感病毒能否在自然界发生重组而产生新型病毒，本实验进行了这两株病毒的基因相容性研究。选取了2009年我国大陆境内感染甲型H1N1病毒的首例人分离株A/Sichuan/01/2009（SC/09）和H5N1亚型HPAIV鸭分离株A/Duck/Guangxi/35/2001（DK/35）为母本病毒。利用反向遗传操作技术系统的成功创建出了127株表位基因HA为鸭源性H5N1的重组病毒，127株重组毒株在鸡胚上能很好的生长且滴度较高，说明两株病毒有较好的基因相容性。本研究用哺乳动物Balb/c小鼠为模型评价了127株重组毒株的致病力，结果发现其中54株致病力与母本毒DK/35相似，38株致病力低于母本毒株DK/35，34株致病力高于母本毒株DK/35。由于哺乳动物豚鼠的呼吸道受体类型兼具有禽SAα2,3Gal受体和哺乳动物SAα2,6Gal受体，用豚鼠模型测试了重组毒株的水平传播能力。实验结果表明，同时含有甲流病毒PA基因和NS基因的H5N1重组毒株可经豚鼠呼吸道飞沫传播，而不杀死豚鼠。进一步实验证明，甲流病毒的NP、NA、M和NS基因可以促进重组病毒在哺乳动物之间的水平传播能力。本研究预测了2009/H1N1病毒与H5N1亚型HPAIV重组的可能性，为新型H5N1亚型高致病性重组病毒的预警和监测提供了理论依据。2. H7N9禽流感病毒生物学特性的研究为了解新型H7N9禽流感病毒的生物学特性及潜在的大流行趋势，本实验很系统的分析了人源和禽源的H7N9毒株，结果发现禽源的H7N9病毒和人源H7N9病毒高度同源。进一步遗传演化分析得知，新型H7N9病毒是一种3源重配病毒。两个表位基因HA来源于早期分离的H7N3鸭分离株病毒，NA来源于早期分离的H4N9或H11N9鸭分离株病毒；而其它6个内部基因来源于早期分离的H9N2野鸟或鸡分离株病毒。本实验用CFG惠赠的四种糖链对人源和禽源H7N9病毒的受体结合特性进行了分析，发现尽管有些病毒仍然保持识别禽类受体成分的能力，但所有测试病毒都已获得结合人类受体的能力。本实验用哺乳动物BALB/c小鼠为模型评价了H7N9病毒的致病力，发现H7N9禽分离株病毒对小鼠无致病力，而人源分离株病毒引起小鼠严重发病甚至死亡。提示我们H7N9病毒在人体复制时获得关键的突变使其致病力增强。H7N9病毒短期内导致100多人感染，说明该病毒已充分具备感染人的能力。如果H7N9病毒获得在人和人之间经空气水平传播的能力，H7N9大流行流感将不可避免，因为人类对H7N9病毒缺乏免疫力。所以本实验用流感病毒空气传播模型雪貂测试了H7N9病毒经雪貂呼吸道飞沫传播实验，发现1株禽源的病毒已经获得了经雪貂呼吸道飞沫传播的能力，更重要的是人源的A/Anhui/01/2013(AH/1)病毒在雪貂呼吸道飞沫传播试验中发生了3传3的高效传播。本研究预测了H7N9病毒存在人际传播的可能性，为新型H7N9禽流感病毒的监测和防控提供了一个新的理论依据。