从青铜器时代的鼠疫杆菌入手,了解瘟疫大流行

时间:2018年6月12日
来源:生物通

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为了深入了解鼠疫杆菌的历史,德国、俄罗斯、中国和瑞士的研究人员近日对青铜器时代的两个鼠疫杆菌分离株进行测序。这项成果于6月8日在线发表于《Nature Communications》上。

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鼠疫是人类历史上最严重的瘟疫之一。1348年在欧洲爆发的鼠疫(黑死病),曾造成2500万欧洲人死亡,对欧洲的政治和经济产生严重影响。鼠疫的背后,是臭名昭著的鼠疫杆菌(Yersinia pestis)。

为了深入了解鼠疫杆菌的历史,德国、俄罗斯、中国和瑞士的研究人员近日对青铜器时代的两个鼠疫杆菌分离株进行测序。这项成果于6月8日在线发表于《Nature Communications》上。

这篇论文的第一作者是德国马克斯-普朗克研究所的考古遗传学专家Maria Spyrou。她和同事从俄罗斯墓穴中埋葬的九名古代人的牙齿样本入手,发现有两人感染鼠疫杆菌。之后,他们从这些个体中分离出距今约3800年的病原菌。

研究人员对这些菌株以及177株现代和古代鼠疫杆菌的序列进行系统发育分析,表明它们属于大约4000年前出现的未曾记录过的谱系。不过,这些菌株已经包含毒力因子,与那些无毒细菌显得与众不同。

Maria Spyrou表示:“大约4000年前的鼠疫杆菌分离株已具有将鼠疫传播给啮齿动物、人类及其他哺乳动物所需的所有遗传特征。”

古老的鼠疫杆菌为微生物的传播提供了线索,因而成为大家感兴趣的研究对象。去年11月,Spyrou及其同事曾在《Current Biology》上发表论文,对新石器时代或青铜器时代的六个分离株进行分析,以探索瘟疫如何传入欧洲。

在这项新研究中,研究人员利用液相捕获和Illumina鸟枪法测序技术,对青铜器时代的一名男子(RT5)的鼠疫杆菌和人类宿主序列进行测序,其中鼠疫杆菌基因组的平均覆盖度达到32倍。同时,他们还对另一名感染个体(RT6)的分离株进行测序,平均覆盖度为1.9倍。

系统发育分析表明,RT5和RT6分离株是共同谱系的一部分,这个谱系的祖先是史上三次瘟疫大流行的罪魁祸首。除了众所周知的中世纪欧洲瘟疫大流行,鼠疫杆菌还曾造成公元6世纪的查士丁尼瘟疫和19世纪的中国大规模鼠疫。

马克斯-普朗克人类历史科学研究所的古病理学专家Kirsten Bos表示,这些结果表明“具有传播潜力的瘟疫存在的时间比我们想象得更久。”Bos是这篇论文的通讯作者之一。厦门大学人类学与民族学系王传超研究员为论文的共同作者。(生物通 薄荷)

原文检索

Analysis of 3800-year-old Yersinia pestis genomes suggests Bronze Age origin for bubonic plague

Nature Communicationsvolume 9, Article number: 2234 (2018)

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