鼠疫，是一種由鼠疫耶爾森菌借鼠蚤傳播為主的烈性傳染病，歷史上曾是導(dǎo)致高死亡率的大流行病。十四世紀(jì)時被稱為“黑死病”，當(dāng)時殺死了歐洲多達(dá)一半的人口。在最近報道的一項(xiàng)研究中，研究人員在一具有5000年歷史的狩獵采集者遺骸中，發(fā)現(xiàn)了最古老的耶爾森氏鼠疫桿菌。

6月29日，細(xì)胞出版社（Cell Press）旗下期刊Cell Reports在線發(fā)表的一項(xiàng)基因分析顯示，發(fā)現(xiàn)的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。研究團(tuán)隊(duì)來自德國基爾大學(xué)、瑞典哥德堡大學(xué)、拉脫維亞大學(xué)、塔爾圖大學(xué)。

“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。”論文通訊作者、德國基爾大學(xué)aDNA實(shí)驗(yàn)室主任Ben Krause-Kyora說，“看來我們真的很接近這種細(xì)菌的起源了?！?/p>

研究顯示，這個攜帶鼠疫桿菌的狩獵采集者是一名20-30歲的男子，名叫“RV 2039”。19世紀(jì)末，人們在當(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，它們作為德國人類學(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，這些人很可能來自同一群狩獵—捕魚—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，對其基因組進(jìn)行了測序，然后測試了攜帶的細(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)的最古老的此類菌株。它可能是大約7000年前出現(xiàn)的一個細(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(xì)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(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宿主，從而導(dǎo)致與中世紀(jì)黑死病患者長出充滿膿包的淋巴結(jié)。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(dǎo)致了相關(guān)疾病更致命。

值得注意的是，從RV 2039開始，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。研究稱，目前還不清楚RV 2039的健康在多大程度上受到了鼠疫的影響。

研究人員表示，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)展過程可能相當(dāng)緩慢。研究人員觀察到，RV 2039死亡時，他的血液中有大量的細(xì)菌，而且在以前的嚙齒動物研究中，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附近埋葬的人沒有被感染，RV 2039也被精心地埋在墳?zāi)估铮虼?，研究人員認(rèn)為他不太可能感染了高傳染性呼吸道鼠疫。

相反，研究人員推測，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(yuǎn)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。

研究人員認(rèn)為，研究鼠疫桿菌的歷史可能有助于揭示人類基因組的歷史?！安煌牟≡w和人類基因組總一起進(jìn)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(yīng)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(dāng)時病原體格局的重大變化?！?/p>

論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00645-8