本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
麻风病是那种我第一次读到它时,就萦绕在我脑海里的疾病。我脑海中浮现出悲惨的画面,衣衫褴褛、肮脏不堪的人们,身穿麻布,浑身长满疮或可能失去了脚趾、鼻子或双手,独自蹒跚而行,摇着铃铛,以防止别人靠近……麻风病人。在中世纪,成为麻风病人似乎是最糟糕的事情之一。
现在,我们有办法来处理这种情况。联合抗生素,服用一年,可以治愈麻风病,尽管在印度等地仍然存在麻风病隔离区。虽然麻风病很可怕,但它并不像我们中世纪的景象那样可怕,人们的手和鼻子实际上并没有掉下来,而且它实际上并不具有很强的传染性。
但在当时,以及现在的世界某些地方,麻风病人是生活中的一个事实,也是一个可怕的事实。在历史上的某个时期,据估计欧洲每30人中就有1人是麻风病人。但是,大约在16世纪……麻风病开始消失。
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为什么?医学或任何其他方面都没有取得任何进展。没有人知道麻风病是如何传播的。中东和印度等地仍然存在麻风病,但在欧洲,它变得极其罕见。发生了什么变化?
(来源)
Schuenemann 等人。“中世纪和现代
麻风分枝杆菌 的全基因组比较”《科学》,2013年。
是什么原因会导致一种疾病突然几乎消失?嗯,可能是我们,也可能是“它们”。疾病本身可能在某种程度上发生了变化,变得不那么具有传染性,毒性更低,导致更少的感染,从而使我们更容易抵抗。也可能是我们,也许我们的免疫系统已经适应,变得更有效地抵抗麻风病。甚至可能是另一种疾病,例如瘟疫,杀死了许多感染麻风病的人,从而大大减缓了传播速度。
那么是哪一种呢?这比你想象的更难弄清楚。麻风病是一种非常“精简”的细菌(两个物种是麻风分枝杆菌 和 麻风分支杆菌),它已经摆脱了许多使其能够独立生长的基因,这意味着它需要宿主才能增殖。这也意味着你不能在实验室中培养麻风病,它需要人体才能生长。所以你不能仅仅培养细菌,测序 DNA,然后看一看。你必须从患有麻风病的人身上获取样本。
这项研究的作者提取了 5 例中世纪麻风病病例(来自英国、瑞典和丹麦)中的细菌 DNA 残留物,并对 DNA 进行了测序,小心地将其与骨骼中仍然存在的人类 DNA 分开。然后,他们将其与现代麻风病病例(现在可以治疗,但仍然存在)进行比较,以查看 DNA 是否以及如何发生变化。
(来自论文的图表,显示了中世纪麻风病样本的分布)
结果呢?麻风病是一种非常稳定的疾病。在过去的 1000 年里,细菌的基因组几乎没有发生任何变化。它还表明,美洲存在的麻风病可能从欧洲传播过来,并且在中东也发生了类似的情况,因为美洲麻风病、中东麻风病和欧洲麻风病之间的细菌基因组非常相似。可以肯定的是,麻风病是从欧洲传播到美洲的(因为在欧洲人到来之前,美洲没有关于麻风病的记录或传说),但对于中东来说,麻风病可能来自中东,也可能是从欧洲传播到那里的。
麻风病是顽强的,它几乎没有发生任何变化。那么是什么导致欧洲麻风病病例减少呢?好吧,如果不是麻风病本身的原因,那一定是我们的原因,或者可能是另一种疾病把它挤出去了。也许我们已经进化出对麻风病的抵抗力,使我们在感染时更容易抵抗细菌。也许是另一种疾病入侵的结果,比如瘟疫,它可能杀死了所有免疫系统较弱的人(更容易感染麻风病,也可能杀死了许多麻风病人),使人群的患病率大大降低,免疫系统更强。这可能是两者的结合。
麻风病的这种测序还揭示了其他有趣的东西:麻风病是难缠的东西!科学家们能够非常轻松地获得 14 世纪麻风病 DNA 的序列。这可能是因为麻风病细菌具有非常厚的细胞壁。这可能非常有用,使科学家们能够研究更早时期的人类历史中的麻风病等疾病,希望找到足够的东西来真正从中获得一些东西。这可以帮助我们找出这些疾病的来源,以及它们如何改变了我们物种的形态。
参考文献
中世纪和现代麻风分枝杆菌的全基因组比较,发表于 2013 年 6 月 13 日的《科学快报》。 DOI:10.1126/science.1238286
Verena J. Schuenemann1*、Pushpendra Singh2*、Thomas A. Mendum3*、Ben Krause-Kyora4*、Günter Jäger5*、Kirsten I. Bos1、Alexander Herbig5、Christos Economou6、Andrej Benjak2、Philippe Busso2、Almut Nebel4、Jesper L. Boldsen7、Anna Kjellström8、Huihai Wu3、Graham R. Stewart3、G. Michael Taylor3、Peter Bauer9、Oona Y.-C. Lee10、Houdini H.T. Wu10、David E. Minnikin10、Gurdyal S. Besra10、Katie Tucker11、Simon Roffey11、Samba O. Sow12、Stewart T. Cole2†、Kay Nieselt5† 和 Johannes Krause1†