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男子体内发现最早鼠疫菌株,或将瘟疫起源前推2000年

图片来自pixabay.com

近日,科学家在一具具有5000年历史的狩猎采集者遗骸中,发现了最古老的鼠疫耶氏菌菌株(Yersinia pestis),它引起的黑死病(Black Death)曾在14世纪导致欧洲一半人口死亡。他们在《细胞报告》杂志上发表了相关遗传分析结果,证实这种古老菌株的传染性和致命性可能都低于中世纪时期。论文通讯作者、德国基尔大学aDNA实验室主任Ben Krause-Kyora说:“最令人惊讶的是,我们的研究结果将鼠疫耶氏菌的出现往前推了2000年,似乎已经很接近鼠疫起源了。”

这位狩猎采集者是一名20到30岁的男子,代号为“RV 2039”。19世纪末,人们在拉脱维亚的Rinnukalns地区挖掘出了两具骸骨,RV 2039就是其中之一。Krause-Kyora团队对两个样本的牙齿和骨骼进行了基因测序,并检测了他们的细菌和病原体。他们惊奇地发现了RV 2039体内存在鼠疫耶氏菌的证据。分析后,研究人员确定:RV 2039携带的鼠疫耶氏菌确实是迄今为止已知的最古老菌株。它可能属于约7000年前出现的一个支系,距离鼠疫耶氏菌从其前身假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis)分化出来只有几百年。

然而,这种古老菌株却缺少了最为关键的一部分:最初让跳蚤充当传播鼠疫媒介的基因。这种基因负责将细菌有效地传播给人类宿主,并导致黑死病感染者长出充满脓包的淋巴结。它使这种疾病向更致命的方向演化。

从RV 2039开始,鼠疫耶氏菌或许花了1000多年时间才获得跳蚤传播所需的所有突变。RV 2039很可能死于细菌感染――尽管研究人员认为,其致死过程相当缓慢。他们观察到,RV 2039死亡时的血液中含有大量细菌,而鼠疫耶氏菌的高细菌载量与侵袭性较低的感染有关,而且,埋在他附近的人没有被感染。据推测,这种菌株很可能通过啮齿动物的咬伤直接传播,在人与人之间的传染性较低。

这些结论对许多关于欧洲和亚洲人类文明发展的理论发起了挑战。例如,一些历史学家认为,像鼠疫这类传染病主要在黑海附近人口数超过1万的特大城市进化。然而,RV 2039所携带的菌株出现于5000年前,远早于大城市成形。而且,那时农业刚开始在中欧出现,人口极其稀少。这也与“鼠疫导致新石器时代末期西欧人口大量减少”的假说相矛盾。

作者认为,鼠疫耶氏菌的演化史或许有助于揭示人类基因组的历史。“不同的病原体与人类基因组总是共同进化。我们知道鼠疫极有可能在短时间内杀死一半的欧洲人,所以它应该会对人类基因组产生重大影响。”Krause-Kyora说。

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编译:灯丝 审稿:西莫责编:陈之涵

期刊来源:《细胞报告》

期刊编号:2211-1247

原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210629161338.htm

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