Science解開古老的遺傳謎題

日期：2013-06-17 09:50:48

在中世紀的末期麻風的發病率為何會突然下降？為了解答這一問題，生物學家和考古學家們從經歷幾個世紀的人類古老墳墓中挖掘出了導致這一疾病的中世紀病原體菌株，對其基因組進行了重建，由此闡明了這一含糊不清的歷史時期，并提出了了解流行病的一些新方法。他們的研究結果發表在6月13日的《科學》（Science）。

麻風在中世紀的歐洲是一種常見的疾病。麻風的陰霾至今仍牢牢扎根在我們的集體記憶之中：一個人用粗布裹身，在街上搖著鈴向世人告知他的到來。這種景象并非是毫無依據的。據估計，當時在某些地區每30人中就有近乎1人感染這種疾病。

然而在16世紀之交，這一疾病突然從大多數的陸地上退去。這一事件非常的突然，且令人費解。難道是引起麻風的病原體進化到了一種危害較小的形式？為了尋找答案，生物學家和考古學家們聯合組成了一個國際研究小組。他們通過挖掘中世紀墳墓中埋藏的人類遺骸，采集并繁殖麻風的致病菌，由此破譯了來自5種麻風分枝桿菌菌株近乎完整的基因組。

重建這些細菌基因組并非易事，因為獲得的材料來自于古老的人類骨骼，其中包含的細菌DNA不到0.1%。研究人員開發出了一種極其敏感的方法，將兩種DNA分離，并以前所未有的精密水平重建了靶基因組。研究的共同作者、瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家Pushpendra Singh說：“無需利用任何當代的菌株作為依據，我們重建出了這一基因組?！?/SPAN>

研究結果是無可爭辯的：這些中世紀菌株的基因組與當代菌株幾乎完全一樣，傳播方式也沒有改變。在16個古代及當代的麻風桿菌基因組中，只發生了大約800個突變。“如果麻風病例下降的原因不在于病原體，那么一定就在于宿主，也就是我們自身；因此這正是我們需要關注之處，”FEEL全球健康研究所所長、該研究的聯合主管Stewart Cole說。

許多的跡象表明，人類對這種疾病產生了抵抗力。研究人員認為，16世紀歐洲麻風病的下降并非因為其病原體失去了致病力，而是因為其它的如鼠疫或結核病等傳染性疾病開始出現或因為改善的社會條件限制了其傳播。

研究人員還發現了一件有趣的事情：瑞典和英國的一種中世紀麻風分枝桿菌菌株，與當前在中東發現的菌株幾乎完全相同?！拔覀冞€沒有足夠的數據來確定這一流行病傳播的方向。病原體有可能在十字軍東侵時被帶到了巴勒斯坦。但這一過程也有可能是以相反的方向運作?！?/SPAN>

除了歷史意義，該研究在科學上也具有重要的意義，它提高了我們對于流行病以及麻風病原體作用機制的認識。作為該研究的組成部分，測序使得我們可以追蹤許多其他的病原體。此外，麻風分枝桿菌遺傳物質難以置信的耐受力，為進一步向前追溯歷史，揭示這一每年仍影響全球超過20萬人的疾病的起源提供了可能性。