科学家们刚刚发现了500年前一次大规模瘟疫的病因

为何难以确定古代疾病?
头骨孤立在白色背景上 Nik Merkulov

近 500 年前,在我们今天称之为墨西哥的地方,一种疾病开始在人群中传播。皮肤上出现红点,伴有剧烈的呕吐、多处出血,最终导致死亡。加上欧洲的入侵和可怕的干旱,那真是一个不愉快的时代和地点。

它被称为 cocoliztli,意为“瘟疫”,在短短三年内就夺走了 500 万至 1500 万人的生命。像当时的许多瘟疫一样,它具有致命性和神秘性,席卷了整个人口。在约翰·斯诺关于霍乱的研究催生了流行病学之前的几个世纪,关于这种疾病毁灭性的数据很少。多年来,研究人员和历史学家试图将这种疾病归咎于麻疹、鼠疫、埃博拉等病毒性出血热以及伤寒——一种由鼠伤寒沙门氏菌的变种引起的疾病。

在本周发表于《Nature Ecology & Evolution》杂志上的一篇论文中,研究人员提供了证据,表明后者是这些微生物罪犯中最有可能的候选者。该研究于去年在 biorxiv 上预印本发布。研究人员在埋葬于与此次致命疫情相关的墓地中的个体牙齿中检测到了另一种变异的鼠伤寒沙门氏菌(具体变种为肠热症C型)的基因组。

研究人员使用了一种称为 MALT(MEGAN Alignment Tool)的技术来分析牙齿牙髓中留下的 DNA。MALT 获取样本材料,在此情况下是从牙齿中提取,并将其与 6247 个已知细菌基因组进行比较。结果在与该流行病相关的 10 个墓葬中发现了鼠伤寒沙门氏菌

为何研究古代疾病?

尽管这些事件都发生在半个世纪前,但它们至今仍与我们现在息息相关。肠热(主要是伤寒)继续对现代世界造成严重破坏。2000 年,它们在全球造成了20 万人死亡和 2200 万人患病。就像我们可能因病毒感染而病倒一样,我们的祖先也会,只是没有抗生素和其他现代治疗手段的益处。

“如果你今天得了流感,你会卧床不起,无法工作,”未参与该研究的古病理学家 Charlotte Roberts 说。“同样,健康问题对过去的人们的影响会影响他们在社会中的基本功能。想想黑死病,14 世纪欧洲一半的人口因此丧生。它影响了人们是否能工作。过去每个人都有健康问题。今天每个人都有健康问题。因此,研究过去以了解疾病负担,可以告诉我们很多关于社会总体以及它是如何运作或不运作的。”

Roberts 和其他古病理学家——研究古代疾病的人,通过检查人类遗骸——希望通过他们的工作,能够提供对过去事件更好的视角,也许也能对未来可能发生的事件有所启示。她和她的同事掌握的线索非常少;皮肤很少能保存下来,骨骼的保存时间也只稍微长一些,而像细菌这样的病原体很难在数千年间得以保存。

我们是否找到了最终的罪魁祸首?

回顾 cocoliztli 流行病,仍有许多未解之谜。但最近的 DNA 分析有助于确定一种通过传统骨骼分析无法追溯的疾病,这种快速传播的疾病不会在骨骼上留下痕迹。

“沙门氏菌感染不会影响骨骼。这是这类分析的巨大优势之一。你可以发现像鼠疫或某些儿童疾病,而我用骨骼无法看到它们。通过传统方法检查骨骼,我们看到的只是过去疾病负担的冰山一角,”Roberts 说。

但她谨慎地强调,这项技术目前尚未广泛普及,大多数古病理学家仍然依赖 X 射线、CT 扫描甚至骨骼的目视检查来推断过去折磨我们的祖先的疾病。

“世界上工作的大多数人无法获得该论文使用的这些方法,”Roberts 说。“传统方法将永远存在。这些先进的方法——我们有大量资金支持研究——将只用于我们祖先遗骸的一小部分。”

在这种情况下,仍然存在一个问题,即这是否是造成大规模伤亡的唯一原因,还是一个完美时机的细菌、病毒和暴力洪流中的一个参与者。该研究仅检测了基因组已在数据库中的细菌,并未排除过去可能流行但现在已经消失的疾病。

“我们只能寻找我们今天知道存在的病原体,”该研究的第一作者(也是 Roberts 的前学生)Åshild Vågene 告诉《华盛顿邮报。“我们无法寻找我们不知道存在的东西。”

还有一个问题是,这种特定的菌株是否是由欧洲人引入美洲的,就像当时引入许多其他致命疾病一样。研究作者认为这是一种可能性。他们还指出,西班牙统治下社会变革——例如人口迁移和实施新的耕作方式——可能扰乱了卫生习惯(尤其是在与干旱结合时),导致食物和水源被粪便和致命细菌污染。

对这次具体流行病未来的研究可能会考察更多墓葬的 DNA,以确认或反驳鼠伤寒沙门氏菌cocoliztli 这个可怕的历史章节中的作用。

 

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