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拉脱维亚5000年前狩猎采集者身上发现最早的鼠疫杆菌菌株

拉脱维亚5000年前狩猎采集者身上发现最早的鼠疫杆菌菌株

拉脱维亚5000年前狩猎采集者身上发现最早的鼠疫杆菌菌株

拉脱维亚5000年前狩猎采集者身上发现最早的鼠疫杆菌菌株

拉脱维亚5000年前狩猎采集者身上发现最早的鼠疫杆菌菌株

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,鼠疫杆菌(Yersinia pestis)是一种引起烈性传染病鼠疫的病原菌,它在1300年代破坏欧洲、亚洲和北非的鼠疫中发挥了作用,这一事件被称为“黑死病”,造成欧洲约一半人口死亡。研究人员现在通过对一个5000年前的狩猎采集者的牙齿和骨头进行遗传分析,发现了这种导致鼠疫的细菌的最早已知菌株。

这个已知的最古老的鼠疫杆菌菌株是在一个20到30岁的男人身上发现的,他的骨架是在19世纪末从现在的拉脱维亚被挖掘出来的,被称为 “RV 2039”。科学家通过牙齿和骨头样本对该男子的基因组进行了测序,并对其进行了细菌和病毒病原体测试,发现了鼠疫杆菌的证据。

通过随后对该细菌的基因组进行重建,然后与其他古老菌株进行比较,科学家们得出结论,这确实是迄今为止发现的最古老的鼠疫杆菌菌株。研究小组的调查显示,这个早期菌株只缺少鼠疫背后的同一种细菌的几个基因,但其中一个基因是它在这么多年后取得成功的关键。

“令人惊讶的是,我们在这个早期菌株中已经或多或少地看到了鼠疫杆菌的完整基因组,而只缺少几个基因,”研究高级作者Ben Krause-Kyora说。“但是,即使是基因设置上的一个小转变也会对毒力产生巨大的影响。”

科学家们发现,这个古老的菌株缺少使跳蚤能够作为载体并将鼠疫传播给人类宿主的基因。他们认为,该细菌花了1000多年的时间才获得了这种基于跳蚤的传播所需的所有突变,因此得出结论,RV 2039所经历的疾病可能比中世纪的版本要温和得多。

鼠疫杆菌存在于这名狩猎采集者的血液中,表明他可能死于细菌感染,尽管病程可能是缓慢的。埋在旁边的人没有感染疾病,表明它不太可能具有高度传染性,科学家怀疑他是通过被感染的啮齿动物咬伤而感染疾病的。

“从动物传染给人的孤立案例可以解释这些古代患病人类被发现的不同社会环境,”Krause-Kyora说。“我们在草原上的牧民、捕鱼的狩猎采集者和农民社区的社会中看到了它--完全不同的社会环境,但总是自发地出现了鼠疫杆菌病例。”

这一发现可能会重塑研究人员对传染病在欧洲和亚洲的大城市中流行的方式的理解,这种早期菌株的低传播性表明它可能没有在历史上的人口下降中发挥如此大的作用。此外,了解它的历史也可以为研究人员了解人类基因组的历史提供参考。

Krause-Kyora说:“不同的病原体和人类基因组总是一起进化的。我们知道鼠疫杆菌很可能在很短的时间内导致一半的欧洲人口死亡,所以它应该对人类基因组有很大的影响。但是甚至在那之前,我们看到在新石器时代的末期,我们的免疫基因发生了重大的更替,可能我们在那个时候也看到了病原体景观的重大变化。”

这项研究发表在《细胞报告》杂志上。

相关报道:5000年前的人类颅骨中发现最早的鼠疫杆菌菌株

(神秘的地球uux.cn报道)据俄罗斯卫星网:《Cell Reports》杂志发表的一篇文章称,专家在5000年前一名狩猎采集者的遗骸中发现了鼠疫杆菌(Yersinia pestis)的最古老菌株。

遗骸编号为RV 2039,男性,年龄在20到30岁,于19世纪末在拉脱维亚因初康斯(Inčukalns)地区被发现,但之后遗失,直到2011年在德国人类学家Rudolph Virchow的藏品中出现。在墓地还发现了另三人的骸骨,他们很可能同属一个狩猎采集群体。
专家研究了四人的牙齿和颅骨组织样本,发现上面的鼠疫杆菌是7000年前出现的一个细菌谱系的一部分,距离Yersinia pestis从自己的前身Yersinia pseudotuberculosis中分离出来仅过了几百年。

早期菌株中没有引发中世纪黑死病的变异菌株的几个典型基因,例如可以促进细菌从跳蚤传播到人并使腺鼠疫患者出现淋巴结的基因。这种跳蚤传播的形式还需要人类宿主的死亡,之后再开始转移到其他人类,传播病原体。形成这种鼠疫适应用了1000多年时间。

此发现与一些历史学家的观点相矛盾。他们认为,鼠疫病原体是在居住人口超1万的黑海附近城市得到了进化。然而,5000年前,大的居民点尚未形成,而中欧农业也才刚刚起步。此发现还可以推翻有关鼠疫导致新石器时代末期西欧人口锐减的假设。

相关报道:古人5000年前就曾感染鼠疫

(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学报(晋楠):在一具有5000年历史的狩猎采集者遗骸中,研究人员发现了最古老的耶尔森氏鼠疫杆菌。这种细菌是引发14世纪黑死病的“元凶”,曾导致欧洲一半人口死亡。近日,发表在《细胞报告》的一项基因分析显示,这种古老菌株可能不像中世纪菌株那样具有传染性,也不那么致命。

“最令人惊讶的是,鼠疫杆菌的出现比之前发表的研究结果要早2000年。”论文通讯作者、德国基尔大学aDNA实验室主任Ben Krause-Kyora说,“看来我们真的很接近这种细菌的起源了。”

这名携带鼠疫杆菌的狩猎采集者是一名二三十岁的男子,名叫“RV 2039”,被埋藏在拉脱维亚的Rinnukalns地区。Krause-Kyora团队使用该遗址所有4具遗骸的牙齿和骨骼样本,对其基因组进行了测序,并测试了其携带的细菌和病毒病原体。在重建了该细菌的基因组并将其与其他古老菌株进行比较后,研究人员确定RV 2039携带的鼠疫杆菌确实是迄今为止发现的最古老此类菌株。

它可能是约7000年前出现的一个细菌谱系的一部分,距离鼠疫杆菌从其前身假结核耶尔森菌分离出来只有几百年。

特别是这种古老菌株缺少一个关键基因:最初让跳蚤充当传播媒介的基因。这种基因负责将细菌有效传播给人类宿主,从而导致中世纪黑死病患者长出充满脓包的淋巴结。以跳蚤为媒介的传播可导致人类宿主的死亡,这意味着这种基因的出现可能使相关疾病更致命。

目前,科学家尚不清楚RV 2039的健康在多大程度上受到了鼠疫的影响。不过,研究人员认为他不太可能感染了高传染性呼吸道鼠疫。

研究者在RV 2039的血液中发现了鼠疫杆菌,这意味着他很可能死于细菌感染——尽管这种疾病在他身上的发展过程可能相当缓慢。此外,RV 2039死亡时,其血液中有大量的细菌,而且在以前的啮齿动物研究中,鼠疫杆菌的高细菌载量与侵袭性较低的感染有关。

RV 2039附近埋葬的人没有被感染,RV 2039也被精心地埋在坟墓里。他们认为,这个有5000年历史的菌株很可能是通过被感染的啮齿动物的咬伤直接传播的,而且可能没有传播到感染者之外的其他人。

“从动物传染给人类的孤立病例,也可以解释为何这些远古病患生活在不同社会环境中。 我们在草原牧民、以狩猎采集为生的渔民和农民等社会群体中都能看到鼠疫——这些群体社会环境完全不同,但总有鼠疫病例自发发生。”Krause-Kyora说。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109278




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