作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2020/2/25 21:20:58
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猪沙门氏菌或源自人类
古DNA揭示早期农耕生活为人类带来沙门氏菌
 
 
 
当人类进入农耕时代,并与牲畜一起生活时,这些动物进化出了一种更具毒性的沙门氏菌。图片来源:ANNETTE GüNZEL
 
猪很可怜,不仅成为食物进人类的肚子,我们还指责它在2012年给人类带来了“猪流感”(研究显示,猪流感病毒也是一种冠状病毒)。此外,猪还是沙门氏菌的宿主,这种细菌可以进入人体并引起肠胃不适和伤寒。
 
不过,现在看来,几千年前似乎是人类首先感染了沙门氏菌,而后又将其传染给了无辜的猪。
 
据《科学》报道,一项新研究表明,生活在欧亚大陆的早期农民,在从狩猎、采集为主的游牧生活转变为农耕生活时,身上已经携带了一种更为致命的沙门氏菌。
 
农耕生活方式使得人类不得不与家畜及其排泄物近距离接触,这让潜伏在未知动物宿主体内的沙门氏菌很容易进入人类肠道,并在那里安家落户。猪可能就是从人或其他动物身上感染到这种病原体的。
 
长期以来,研究人员一直认为,从游牧到农耕的转变是造成人类更易感的原因。在早期的农耕生活中,人类只能依靠少量的农作物和家畜为生,相比狩猎、采集,所摄入的食物种类减少,饮食更不健康。当时,人们居住的环境还未能做到与自身和动物排泄物完全分离,而这些排泄物正是病原体滋生的天堂。但是很少有传染病能够在骨骼上留下蛛丝马迹,因此,科学家很难在化石中发现病原体的踪迹。
 
利用一项技术突破,由德国马普学会人类历史科学研究所的人口遗传学家Felix Key和Johannes Krause,以及细菌基因组学家Alexander Herbig共同领导的研究小组,开发了一种名为HOPS的方法,用于从致病细菌中检测其古代DNA片段。
 
目前,Key和Herbig及其团队,利用HOPS,从来自欧洲、俄罗斯和土耳其的2739个人的牙齿中筛选出细菌DNA片段,这些牙齿可以追溯到6500多年前。通过对这些牙齿的检测分析,他们能够重建8个肠道沙门氏菌的基因组。
 
当研究人员将这些基因组归类到沙门氏菌进化树(已有2500种)中后,他们发现,来自古代农民和牧民的6个肠道沙门氏菌基因组都属于同一种。但是,剩下的两个来源于俄罗斯牧民的肠道沙门氏菌基因组则属于其他种类,其中一种能够导致马和羊流产。这种感染人类的菌株存在于5500年至1600年前,其中包括丙型副伤寒沙门氏菌的祖先,后者能引起一种致命的肠道热,类似于今天的伤寒。
 
研究人员在2月24日发表于《自然—生态学与进化》杂志的研究中称,至今,人们仍不清楚最初是哪一种动物作为沙门氏菌宿主,将其传染给人类,但至少不是猪,因为根据沙门氏菌进化树的分子年代测定,猪携带的沙门氏菌种类在4000年前才出现。
 
丙型副伤寒沙门氏菌的远古祖先,那时还不是特别适应人体内的环境:这种病原体感染了许多动物,但缺乏引起伤寒的基因。这表明人类最初所患的是一种更温和的疾病,这种疾病同样感染了牲畜。
 
美国亚利桑那州立大学人类遗传学家Anne Stone希望,研究小组能从人类身上提取更多的肠道沙门氏菌样本。但此项新研究,已经揭示了细菌病原体是如何进行宿主转移的。她说,这可能有助于研究人员更多了解病原体是何时、为何从一个物种转移到人类身上的。鉴于目前的新冠病毒疫情,这是一个及时有效的研究。
 
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41559-020-1106-9
 
 
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