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(jìn)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(xì)菌是導(dǎo)致14世紀(jì)黑死病的“元兇”，曾導(dǎo)致歐洲多達(dá)一半的人口死亡。

6月29日，發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的一項(xiàng)基因分析顯示，這種古老菌株可能不像中世紀(jì)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(jié)果還要早2000年?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒌聡?guó)基爾大學(xué)aDNA實(shí)驗(yàn)室主任Ben Krause-Kyora說(shuō)，“看來(lái)我們真的很接近這種細(xì)菌的起源了。”

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(gè)二三十歲的男子，名叫“RV 2039”。19世紀(jì)末，人們?cè)诋?dāng)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(guó)人類(lèi)學(xué)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(lái)自同一群狩獵—捕漁—采集者。

Krause-Kyora團(tuán)隊(duì)使用所有4具遺骸的牙齒和骨骼樣本，對(duì)其基因組進(jìn)行了測(cè)序，然后測(cè)試了攜帶的細(xì)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(xì)菌的基因組并將其與其他古老菌株進(jìn)行比較后，研究人員確定RV 2039攜帶的鼠疫桿菌確實(shí)是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的此類(lèi)菌株。它可能是約7000年前出現(xiàn)的一個(gè)細(xì)菌譜系的一部分，距離鼠疫桿菌從其前身假結(jié)核耶爾森菌分離出來(lái)只有幾百年。

“令人驚訝的是，我們已經(jīng)在這個(gè)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(gè)小變化也會(huì)對(duì)細(xì)菌毒性產(chǎn)生巨大影響?！盞rause-Kyora說(shuō)。

特別是，這種古老菌株缺少一個(gè)關(guān)鍵基因：最初讓跳蚤充當(dāng)傳播媒介的基因。這種基因負(fù)責(zé)將細(xì)菌有效地傳播給人類(lèi)宿主，從而導(dǎo)致與中世紀(jì)黑死病患者長(zhǎng)出充滿(mǎn)膿包的淋巴結(jié)。以跳蚤為媒介的傳播還需要人類(lèi)宿主的死亡，這意味著這種基因的出現(xiàn)可能導(dǎo)致了相關(guān)疾病更致命。

RV 2039同時(shí)代的人是幸運(yùn)的，因?yàn)槭笠邨U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(xué)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(guò)，研究人員認(rèn)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(xì)菌感染——盡管這種疾病在他身上的發(fā)展過(guò)程可能相當(dāng)緩慢。其次，他們觀(guān)察到，RV 2039死亡時(shí)，血液中有大量的細(xì)菌，而且在以前的嚙齒動(dòng)物研究中，鼠疫桿菌的高細(xì)菌載量與侵襲性較低的感染有關(guān)。此外，RV 2039附近埋葬的人沒(méi)有被感染，RV 2039也被精心地埋在墳?zāi)估铩?/p>

相反，他們認(rèn)為，這個(gè)有5000年歷史的菌株很可能是通過(guò)被感染的嚙齒動(dòng)物的咬傷直接傳播的，而且可能沒(méi)有傳播到感染者之外。

“從動(dòng)物傳染給人類(lèi)的孤立病例，也可以解釋為何這些遠(yuǎn)古病患生活在不同社會(huì)環(huán)境。 我們?cè)诓菰撩?、以狩獵采集為生的漁民和農(nóng)民等社會(huì)中都能看到鼠疫——這些社會(huì)環(huán)境完全不同，但總有鼠疫病例自發(fā)發(fā)生?！盞rause-Kyora說(shuō)。

挑戰(zhàn)人類(lèi)文明發(fā)展理論

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

譬如，一些歷史學(xué)家認(rèn)為，像鼠疫這樣的傳染病主要在黑海附近人口超過(guò)1萬(wàn)人的特大城市進(jìn)化。然而，5000年前，也就是RV 2039生活的時(shí)代，遠(yuǎn)在大城市形成之前。相反，農(nóng)業(yè)剛剛開(kāi)始在中歐出現(xiàn)，當(dāng)?shù)厝丝诜浅Ｏ∩佟?/p>

這個(gè)時(shí)間線(xiàn)，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(dǎo)致新石器時(shí)代末期西歐人口大量減少的假設(shè)相矛盾。

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

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