06.22 令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

乙肝我們肯定都有聽說過,在小學的時候甚至更小幼兒園的時候我們都領到過打針的單子,就已經被強制要求去醫院接種乙肝疫苗了,那時候疼的哇哇哭,原來並不是沒有用。因為嬰幼兒的自愈能力比較差。這種乙型病毒性肝炎,是被病毒所感染後引起的肝部疾病,這種病毒對肝部威脅極大,躲在肝細胞內慢慢的從內部侵蝕肝細胞,導致各種炎症或者肝壞死。

令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

據報道,7000年前,德國中部的一個山谷中,一個年輕人去世了。他只有25歲或30歲,最有可能是農民。他為什麼這麼年輕就死去?目前強大的遺傳工具引出了一條誘人的線索——數千年前他的肝臟所感染的病毒DNA片段。

這是迄今得到直接測序的最古老病毒,為史前醫學研究開闢了一扇新窗口。過去十年左右從數千年前的牙齒和骨骼獲取的古人類DNA徹底變革了我們對古老流行病的研究。最近,科學家們從這些牙齒和骨骼中提取了來自古代細菌的DNA(如麻風病和瘟疫),這對於這方面的研究也做出了同樣的貢獻。病毒始終是下一個合乎邏輯的研究對象。但是它們的基因組很小,而且在較長時間內結構並不穩定。

令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

兩個不同的研究小組均表示,在歐亞大陸幾千年前的牙齒中發現了乙肝病毒。此前從未有人對超過幾百年前的病毒進行測序,兩個研究小組的成果說明了古代DNA研究領域正快速發展。

其中一個研究團隊以德國的本·克勞斯-克尤拉(Ben Krause-Kyora)和約翰內斯·克勞斯(Johannes Krause)為首。他們測序的病毒分別來自一名7000多年前的男性、一名5000多年前的男性以及另一名1000多年前的男性。另一個團隊由哥本哈根大學的埃斯克·維勒斯列夫(Eske Willerslev)領導,他們的論文中公開了12人的乙肝序列,這些人來自青銅時代(公元前2500年前後)、中世紀等時期。乙肝病毒會感染肝臟,也能進入血液循環,停留在骨骼和牙齒中。

根據維勒斯列夫的研究,來自中亞的同樣古老的乙肝病毒類似於如今在西歐、加勒比海、西非等地區的人類體內發現的病毒。什麼原因讓這些病毒與當時感染西歐人的古老病毒如此不同?

令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

這些幾千年前的乙肝病毒都很奇怪。與如今感染非洲黑猩猩和大猩猩的乙肝病毒相比,它們看起來不像現代人類所感染的病毒。兩項研究中涉及的五種乙肝病毒都是如此。這五種病毒的感染者來自德國、波蘭等國,生活在7000年前到3800年前之間。無論是什麼類型,幾千年前感染這些西歐人的乙肝病毒似乎已經在人類中滅絕,但仍寄居在非洲黑猩猩和大猩猩身上。但是靈長類動物是否因為人類才感染了這種病毒?或反之亦然?在世界上哪個地方這些病毒在人類和靈長類動物之間發生轉移?

赫蒂研究所的病毒學家瑪格利特·利特爾約翰(Margaret Littlejohn)說,“這些論文真的很有趣。但我們感覺,他們給了我們更多的問題而不是答案。”他的研究方向是乙肝病毒的起源和進化。

最初,古人類的DNA也造成了類似的混亂狀態。有關證據挑戰了一項“走出非洲假設”,即人類離開非洲並繼續穿越其他大陸。事實上,古人類的DNA顯示,不同種群可能在不同的時間離開非洲,甚至有可能返回非洲。在地球上的大部分地區,生活在某個地區的人們持續被其他群體取代。一些群體可能遭遇困境並滅絕。乙肝似乎也發生了同樣的情況。

維勒斯列夫認為,過去的多樣性可能成為科學家預測乙肝未來的一條線索。他在新聞發佈會上指出,“這類病毒過去可能存在各種突變類型,顯然其中一些突變可能會再次出現。”世界範圍內肝炎的患病率差別很大(英國為0.01%,南蘇丹卻高達22.38%)。總體而言,每年肝炎併發症導致近90萬人喪生。

令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

克勞斯-克尤拉表示,真正令人驚訝的是,過去的乙肝譜系曾經十分多樣化。如今的乙肝病毒種類只佔過去很小的比例。

未參與這些研究的古代DNA研究人員昂德里克·波伊納(Hendrik Poinar)表示,最終研究者甚至有可能復活這些古老的乙肝病毒並在老鼠身上展開測試,以研究它們是如何影響人體的。古代病毒的毒性是更高還是更低?它們是否會引發完全不同的病程??

兩個研究團隊都選擇研究乙肝病毒,是出於同樣的原因:這類病毒的遺傳物質由DNA組成,而不是RNA,因此可以通過標準的古DNA測序方法進行檢測。而乙肝是一種慢性感染病,這意味著病毒會留在體內,因此古代DNA研究人員能夠在骨骼和牙齒中找到病毒。

但研究對象還可以是其他病毒:皰疹、引發感冒的腺病毒以及痘病毒。提取這些病毒基因組還需要更多的研究工作。當科學家對古代DNA進行序列分析時,實際上把人類、細菌和病毒樣品中的所有DNA進行統一測序,然後把碎片化的DNA片段像七巧板一樣拼接起來。如果只對人類DNA感興趣,就意味著放棄對細菌和病毒的研究。如果人類DNA可以揭示那些久逝者的情況,那麼病原體DNA就可能揭示他們的生活方式、遭受的痛苦以及死亡的方式,也可能揭示傳播疾病但未發生交配的不同群體之間的接觸情況。

令7000年前古人類患上乙肝:迄今測序的最陳舊病毒

維勒斯列夫表示,此前對一些樣品的研究中,他們的尋找目標只有人類DNA,目前他們又重新研究這些舊樣品,希望從中找到病原體。他說,“我可以說,這些人的樣本中有10%存在某種糟糕的病原體。研究牙齒時,也會發現約有50%的人患有各種口腔感染,你或許不會死於這些感染,但畢竟不好受。從事我們這一行業,你眼前會浮現這樣的畫面:在過去許多人過著各自的生活,但患有各種疾病。這當然有點破壞我對青銅時代的浪漫情懷。”


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