這名古人5000年前曾感染最早鼠疫 該鼠疫桿菌或經(jīng)歷千余年進化形成“黑死病”元兇

在一具有5000年歷史的狩獵采集者遺骸中，研究人員發(fā)現(xiàn)了最古老的耶爾森氏鼠疫桿菌。這種細菌是導致14世紀黑死病的“元兇”，曾導致歐洲多達一半的人口死亡。

6月29日，發(fā)表在《細胞報告》上的一項基因分析顯示，這種古老菌株可能不像中世紀菌株那樣具有傳染性，也不那么致命。

“最令人驚訝的是，鼠疫桿菌的出現(xiàn)比之前發(fā)表的研究結果還要早2000年?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、德國基爾大學aDNA實驗室主任Ben Krause-Kyora說，“看來我們真的很接近這種細菌的起源了?！?/p>

致命疾病缺乏少數(shù)基因

這名攜帶鼠疫桿菌的狩獵采集者是一個二三十歲的男子，名叫“RV 2039”。19世紀末，人們在當今拉脫維亞的Rinnukalns地區(qū)挖掘出兩具古人遺骸，他就是其中之一。

不久之后，這兩具遺骸消失了，直到2011年，它們作為德國人類學家Rudolph Virchow的收藏品再次出現(xiàn)。之后，研究人員又在該遺址發(fā)現(xiàn)了另外兩處墓葬，共出土4具遺骸，這些人很可能來自同一群狩獵—捕漁—采集者。

Krause-Kyora團隊使用所有4具遺骸的牙齒和骨骼樣本，對其基因組進行了測序，然后測試了攜帶的細菌和病毒病原體。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)RV 2039中存在鼠疫桿菌。

在重建了該細菌的基因組并將其與其他古老菌株進行比較后，研究人員確定RV 2039攜帶的鼠疫桿菌確實是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的此類菌株。它可能是約7000年前出現(xiàn)的一個細菌譜系的一部分，距離鼠疫桿菌從其前身假結核耶爾森菌分離出來只有幾百年。

“令人驚訝的是，我們已經(jīng)在這個早期菌株中看到了或多或少的耶爾森氏鼠疫桿菌完整基因集，只有少數(shù)基因缺乏。但即使是基因的一個小變化也會對細菌毒性產(chǎn)生巨大影響?！盞rause-Kyora說。

特別是，這種古老菌株缺少一個關鍵基因：最初讓跳蚤充當傳播媒介的基因。這種基因負責將細菌有效地傳播給人類宿主，從而導致與中世紀黑死病患者長出充滿膿包的淋巴結。以跳蚤為媒介的傳播還需要人類宿主的死亡，這意味著這種基因的出現(xiàn)可能導致了相關疾病更致命。

RV 2039同時代的人是幸運的，因為鼠疫桿菌可能花了1000多年才獲得跳蚤傳播所需的所有突變。

低侵襲性感染？

目前，科學家尚不清楚RV 2039的健康在多大程度上受到了鼠疫的影響。

不過，研究人員認為他不太可能感染了高傳染性呼吸道鼠疫。

首先，研究者在RV 2039的血液中發(fā)現(xiàn)了鼠疫桿菌，這意味著他很可能死于細菌感染——盡管這種疾病在他身上的發(fā)展過程可能相當緩慢。其次，他們觀察到，RV 2039死亡時，血液中有大量的細菌，而且在以前的嚙齒動物研究中，鼠疫桿菌的高細菌載量與侵襲性較低的感染有關。此外，RV 2039附近埋葬的人沒有被感染，RV 2039也被精心地埋在墳墓里。

相反，他們認為，這個有5000年歷史的菌株很可能是通過被感染的嚙齒動物的咬傷直接傳播的，而且可能沒有傳播到感染者之外。

“從動物傳染給人類的孤立病例，也可以解釋為何這些遠古病患生活在不同社會環(huán)境。 我們在草原牧民、以狩獵采集為生的漁民和農(nóng)民等社會中都能看到鼠疫——這些社會環(huán)境完全不同，但總有鼠疫病例自發(fā)發(fā)生?！盞rause-Kyora說。

挑戰(zhàn)人類文明發(fā)展理論

這次有關鼠疫桿菌早期可能是一種傳播緩慢且傳染性不強生物細菌的結論，挑戰(zhàn)了許多關于歐洲和亞洲人類文明發(fā)展的理論。

譬如，一些歷史學家認為，像鼠疫這樣的傳染病主要在黑海附近人口超過1萬人的特大城市進化。然而，5000年前，也就是RV 2039生活的時代，遠在大城市形成之前。相反，農(nóng)業(yè)剛剛開始在中歐出現(xiàn)，當?shù)厝丝诜浅Ｏ∩佟?/p>

這個時間線，加上這種早期鼠疫菌株傳染性較弱、致命性較低的特性，也與鼠疫導致新石器時代末期西歐人口大量減少的假設相矛盾。

研究人員認為，研究鼠疫桿菌的歷史或有助于揭示人類基因組的歷史?！?strong>不同的病原體和人類基因組總一起進化。我們知道鼠疫極可能在短時間內(nèi)殺死一半的歐洲人，所以它應該會對人類基因組產(chǎn)生重大影響?！盞rause-Kyora說，“但甚至在那之前，人體免疫基因在新石器時代末期就發(fā)生了重大變化，這可能折射出當時病原體格局的重大變化?！?/p>

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