麻风病的基因历史

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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†

Scicurious has a PhD in Physiology from a Southern institution. She has a Bachelor of Arts in Philosophy and a Bachelor of Science in Biology from another respected Southern institution. She is currently a post-doctoral researcher at a celebrated institution that is very fancy and somewhere else. Her professional interests are in neurophysiology and psychiatric disorders. She recently obtained her PhD and is pursuing her love of science and writing at the same time. She often blogs in the third person. For more information about Scicurious and to view her recent award and activities, please see her CV ( http://scientopia.org/blogs/scicurious/a-scicurious-cv/)

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