麻風病的基因歷史

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麻風病是那種我第一次讀到它時,就縈繞在我腦海裡的疾病。我腦海中浮現出悲慘的畫面,衣衫襤褸、骯髒不堪的人們,身穿麻布,渾身長滿瘡或可能失去了腳趾、鼻子或雙手,獨自蹣跚而行,搖著鈴鐺,以防止別人靠近……麻風病人。在中世紀,成為麻風病人似乎是最糟糕的事情之一。

現在,我們有辦法來處理這種情況。聯合抗生素,服用一年,可以治癒麻風病,儘管在印度等地仍然存在麻風病隔離區。雖然麻風病很可怕,但它並不像我們中世紀的景象那樣可怕,人們的手和鼻子實際上並沒有掉下來,而且它實際上並不具有很強的傳染性。

但在當時,以及現在的世界某些地方,麻風病人是生活中的一個事實,也是一個可怕的事實。在歷史上的某個時期,據估計歐洲每30人中就有1人是麻風病人。但是,大約在16世紀……麻風病開始消失。


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為什麼?醫學或任何其他方面都沒有取得任何進展。沒有人知道麻風病是如何傳播的。中東和印度等地仍然存在麻風病,但在歐洲,它變得極其罕見。發生了什麼變化?

(來源)

Schuenemann 等人。“中世紀和現代

麻風分枝桿菌 的全基因組比較”《科學》,2013年。

是什麼原因會導致一種疾病突然幾乎消失?嗯,可能是我們,也可能是“它們”。疾病本身可能在某種程度上發生了變化,變得不那麼具有傳染性,毒性更低,導致更少的感染,從而使我們更容易抵抗。也可能是我們,也許我們的免疫系統已經適應,變得更有效地抵抗麻風病。甚至可能是另一種疾病,例如瘟疫,殺死了許多感染麻風病的人,從而大大減緩了傳播速度。

那麼是哪一種呢?這比你想象的更難弄清楚。麻風病是一種非常“精簡”的細菌(兩個物種是麻風分枝桿菌麻風分支桿菌),它已經擺脫了許多使其能夠獨立生長的基因,這意味著它需要宿主才能增殖。這也意味著你不能在實驗室中培養麻風病,它需要人體才能生長。所以你不能僅僅培養細菌,測序 DNA,然後看一看。你必須從患有麻風病的人身上獲取樣本。

這項研究的作者提取了 5 例中世紀麻風病病例(來自英國、瑞典和丹麥)中的細菌 DNA 殘留物,並對 DNA 進行了測序,小心地將其與骨骼中仍然存在的人類 DNA 分開。然後,他們將其與現代麻風病病例(現在可以治療,但仍然存在)進行比較,以檢視 DNA 是否以及如何發生變化。

(來自論文的圖表,顯示了中世紀麻風病樣本的分佈)

結果呢?麻風病是一種非常穩定的疾病。在過去的 1000 年裡,細菌的基因組幾乎沒有發生任何變化。它還表明,美洲存在的麻風病可能從歐洲傳播過來,並且在中東也發生了類似的情況,因為美洲麻風病、中東麻風病和歐洲麻風病之間的細菌基因組非常相似。可以肯定的是,麻風病是從歐洲傳播到美洲的(因為在歐洲人到來之前,美洲沒有關於麻風病的記錄或傳說),但對於中東來說,麻風病可能來自中東,也可能是從歐洲傳播到那裡的。

麻風病是頑強的,它幾乎沒有發生任何變化。那麼是什麼導致歐洲麻風病病例減少呢?好吧,如果不是麻風病本身的原因,那一定是我們的原因,或者可能是另一種疾病把它擠出去了。也許我們已經進化出對麻風病的抵抗力,使我們在感染時更容易抵抗細菌。也許是另一種疾病入侵的結果,比如瘟疫,它可能殺死了所有免疫系統較弱的人(更容易感染麻風病,也可能殺死了許多麻風病人),使人群的患病率大大降低,免疫系統更強。這可能是兩者的結合。

麻風病的這種測序還揭示了其他有趣的東西:麻風病是難纏的東西!科學家們能夠非常輕鬆地獲得 14 世紀麻風病 DNA 的序列。這可能是因為麻風病細菌具有非常厚的細胞壁。這可能非常有用,使科學家們能夠研究更早時期的人類歷史中的麻風病等疾病,希望找到足夠的東西來真正從中獲得一些東西。這可以幫助我們找出這些疾病的來源,以及它們如何改變了我們物種的形態。

參考文獻

中世紀和現代麻風分枝桿菌的全基因組比較,發表於 2013 年 6 月 13 日的《科學快報》。 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†

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