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中世纪以来麻风病没有显著变化

2013-06-25 作者:余美文摘译沈建平审校 浏览:5467
  与中世纪相比,现在的麻风病是非常罕见的,但是,最新的研究发现,从那时起,引起这种致残性疾病的细菌却几乎没有变过。

  研究人员对从欧洲中世纪坟墓中发掘出来的骨骼中的出人意外保存完好的麻风菌基因进行了测序。这是第一次对“刮取”(没有参考基因组)的古老基因进行测序,并揭示了中世纪的麻风菌株与现代麻风菌株几乎相同。

  麻风病,也被称为汉森病,是麻风分枝杆菌慢性感染引起的。该疾病导致的皮肤病变,可以永久损伤皮肤、神经、眼睛和四肢。虽然它不导致身体部分脱落,但是这些麻风菌感染者可因继发性感染导致畸形。这种疾病在生育高峰年龄段常见,但病情发展缓慢,可经过25至30年才出现症状。

  在整个中世纪欧洲,特别是在斯堪的纳维亚南部,麻风病是非常普遍的。“这是一个主要的公共卫生问题。”研究的共同作者,南丹麦大学的生物人类学家Jesper Boldsen说。

  但是在十六世纪,欧洲的麻风病急剧减少。为了解释这是为什么,Boldsen的同事对从5个中世纪骨骼和现在的存活麻风病患者活检组织中提取的麻风杆菌DNA进行了测序。

  依然如故的基因组

  通常情况下,对古代DNA测序是困难的,因为大多数已被降解。但是,其中一个中世纪骸骨含有大量的保存完好的DNA,这可能是因为麻风杆菌有很厚的细胞壁,可保护它免受降解。研究人员使用一项自动化的技术称为短枪法测序从样品获得的基因蓝图。

  其他的骨骼和活检样本,因没有产生尽可能多的DNA,则利用“参考”基因组进行测序。

  测序发现麻风菌基因组自中世纪以来几乎保持不变,所以疾病没有表现出任何明显减少。十六世纪此病的下降可能是人类对其有抗病性的结果,研究人员推测。得了麻风病的人通常都会被流放到麻风病聚集地,并在那里度过余生。其结果就是对此病易感的人们所携带的基因会随着这些人的死去而消失,而具有免疫力基因的人们就存活了下来。

  研究结果为疾病的演变提供深入见解,研究的共同作者,德国图宾根大学基因遗传学家Johannoes Krause说。“病原体是如何进化的?它是如何适应人类的?”Krause说,“这是只有那些古老的基因组才能告诉我们。”

  当前的麻风病

  现在麻风病仍然在折磨人类,但它能用抗生素治疗了。每年有超过1000万的人受到感染,每年大约有25万的新病例,Krause告诉记者。

  除了人类,此病还感染犰狳,而且美国的大部分麻风病例都能追踪到有与这种动物的接触史。麻风杆菌在较低的体温环境下生长良好,而犰狳是所有哺乳动物中体温最低的,Krause说。

  但犰狳可能是从最早来自欧洲的人类麻风病患者身上感染了此病,研究作者说。一个中世纪麻风菌样本与现在中东的样本匹配,现在还不清楚此疾病是源自中东还是欧洲。

  “这项研究对欧洲麻风菌株(现已灭绝)与世界其它地方发现的菌株如何相关的方面提供了深入的见解。”美国亚利桑那州州立大学人类学家Anne Stone(他并没有参与这项新的研究)在一封电子邮件中说。“令人惊讶的是,它就像是在近期从过去的3000年左右‘跳’到了现在的人类(和其它动物)身上一样。”Stone说。

  该研究发表于周四(译者注:2013年6月13日)在《科学》杂志在线发表。

摘译自:http://science.nbcnews.com/_news/2013/06/13/18939947-leprosy-remarkably-unchanged-from-medieval-times?lite (2013年6月20日下载)

相关参考文献:

Schuenemann VJ, Singh P, Mendum TA, et al. Genome-Wide Comparison of Medieval and Modern Mycobacterium leprae. Science. 2013 Jun 13. [Epub ahead of print]

Leprosy was endemic in Europe until the Middle Ages. Using DNA array capture, we have obtained genome sequences of Mycobacterium leprae from skeletons of five medieval leprosy cases from the UK, Sweden, and Denmark. In one case, the DNA was so well preserved that full de novo assembly of the ancient bacterial genome could be achieved through shotgun sequencing alone. The ancient M. leprae sequences were compared with those of 11 modern strains, representing diverse genotypes and geographic origins. The comparisons revealed remarkable genomic conservation during the past 1000 years, a European origin for leprosy in the Americas, and the presence of an M. leprae genotype in medieval Europe now commonly associated with the Middle East. The exceptional preservation of M. leprae biomarkers, both DNA and mycolic acids, in ancient skeletons has major implications for palaeomicrobiology and human pathogen evolution.
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