天花是如何抵达美洲的:首个基因组学证据指向欧洲人
400多年前,两名生活在如今智利境内的人感染天花病毒身亡。研究人员在他们的木乃伊遗骸中找到病毒DNA,现已获取能够佐证该疾病传入美洲时间的遗传学证据。
这项7月30日发表在《科学》杂志上的研究结果证实,引发天花的正痘病毒(天花病毒)是从欧洲传入美洲的。这项研究为越来越多的证据增添了新的内容,表明天花病毒在适应人类宿主的过程中丢失了基因,而猴痘病毒等相关病毒如今可能也在采用这种机制。
德国柏林夏里特医学院计算病毒学家Terry Jones表示:“我们对病毒近代发展史几乎一无所知。”他称,此类研究能够难得地一窥病原体的过往。
天花是世界上最致命的疾病之一。仅在20世纪,这种病毒就导致约3亿人死亡。历史记录显示,天花传入美洲同样造成了灾难性后果,致使两大洲数百万人丧生。然而,病毒几乎不会留下太多考古证据。截至目前,关于20世纪之前的天花DNA仅有两例发现:一组来自7世纪维京人遗骸的序列,以及一例来自17世纪立陶宛木乃伊的序列。
研究人员掌握的有限基因证据表明,天花在过去几个世纪里经历了剧烈的进化。7世纪的天花病毒基因组比20世纪的天花毒株更大,且包含更多活跃基因。
这项最新研究意外发现了天花病毒。该团队最初是在测试DNA分析软件,以此研究智利北部一处考古遗址的人类历史。为此,研究人员对两名生活在1492年至1631年间某小型定居点的人类遗骸进行了DNA测序。令他们惊讶的是,分析还发现了一种未知天花变异株的痕迹。该研究的合著者、智利大学的生物人类学家Constanza de la Fuente Castro表示,他当初“完全没料到”会发现这种疾病的痕迹,但这一发现“反而让研究更具吸引力”。
研究团队随后将该变异株与其他古代和现代天花基因组进行了对比。他们的发现表明,这种智利变异株大约在13世纪从该疾病的一个欧洲分支分化出来,这证实了欧洲殖民者是该地区天花的源头。研究人员还发现,该变异株的活性基因数量多于20世纪的天花变异株,但少于7世纪维京人定居点中发现的样本。这表明天花病毒在逐渐更好地适应感染人类的过程中,可能丢失了部分基因。
美国亚利桑那州立大学的人类学遗传学家Anne Stone表示,这项研究填补了该疾病历史上的“一大空白”。她指出,了解天花及其他病原体的演化过程,有助于研究人员预测如今的病毒可能会发生何种变化。这一点对于由相关病毒引起的疾病尤为重要。天花已于20世纪70年代被根除,但正痘病毒科的其他病毒,如猴痘病毒依然存在。近期研究表明,这种病毒在进化和适应更易感染人类的过程中,可能也在不断丢弃基因。
Stone表示,科学家们需要更多来自不同时间和地点的病毒序列,才能完整重建天花的进化史。“我们只是沧海一粟,”Jones说。但已发现的情况表明,“过去远比人们此前猜测的要复杂得多、丰富得多。”