死神的無聲低語:英國在人類遺址中發現四千年前鼠疫DNA

在一項重大發現中，來自弗朗西斯-克里克研究所的研究人員與牛津大學、萊文斯地方歷史小組以及韋爾斯和門迪普博物館合作，發現了迄今為止英國最古老的鼠疫證據。該小組在薩默塞特和坎布里亞的人類遺骸中發現了三個4000年前的鼠疫耶爾森氏菌（導致鼠疫的細菌）病例。

弗朗西斯-克里克研究所的研究人員在今天（5月30日）發表在《自然-通訊》上的一篇論文中，發現了三例4000年前的英國鼠疫耶爾森菌病例，這種細菌在歷史上導致了駭人聽聞的"黑死病"鼠疫大流行--這也是迄今為止英國最古老的鼠疫證據。

該小組與牛津大學、萊文斯地方歷史小組以及威爾斯和門迪普博物館合作，在薩默塞特郡查特豪斯-沃倫的一個集體墓葬中發現的人類遺骸中發現了兩例耶爾森氏菌，在坎布里亞郡萊文斯的一個環形山洞紀念碑中發現了一例。

位于英國坎布里亞郡的萊文斯公園環形墓穴。孤零零的大石塊右邊是一個環形玦，里面有三座距今約4000年的女性墓葬，其中一座帶有本研究中測序的耶爾森氏菌DNA。資料來源：Ian Hodkinson

他們從這兩個遺址的34個人身上提取了小的骨骼樣本，篩查牙齒中是否存在耶爾森氏菌。這項技術是在一個專業的無塵室設施中進行的，他們鉆入牙齒并提取牙髓，這可能會截留傳染病的DNA殘余。

然后，他們分析了DNA，并確定了三個耶爾森氏蟲病病例，其中兩名兒童死亡時年齡估計在10-12歲之間，一名婦女年齡在35-45歲之間。放射性碳測定法被用來表明這三個人很可能生活在大致相同的時間。

顯示LNBA Yersinia pestis菌株分布的地圖。本研究中測序的新基因組為紫色。資料來源：Pooja Swali等人，《自然通訊》。

這種鼠疫以前曾在距今5000年至2500年（BP）的歐亞大陸的幾個人身上被發現，這個時期跨越了新石器時代晚期和青銅時代（稱為LNBA），但是以前在這個時間點上還沒有在英國出現過。地理上的廣泛傳播表明，這種鼠疫菌株可能很容易傳播。

歐洲的青銅時代開始于公元前3200年，一直持續到公元前800年。這是人類第一次開始用金屬進行工作，其特點是使用青銅器和工具。

在英國，青銅時代與大約4400年前人們進入英國的時間相吻合。這群人可以被識別出來，因為他們被埋葬在獨特的人工制品中，如Beaker陶器，它是鐘形的。

這種鼠疫菌株--LNBA系--很可能在公元前4800年左右被擴展到歐亞大陸的人類帶入中歐和西歐，現在這項研究表明它擴展到了英國。

利用基因組測序，研究人員表明，這種鼠疫耶爾森菌的菌株看起來與同一時期在歐亞大陸發現的菌株非常相似。

被鑒定的個體都缺乏yapC和ymt基因，這些基因在后來的鼠疫菌株中都能看到，后者已知在通過跳蚤傳播鼠疫方面發揮了重要作用。這一信息以前曾表明，這種鼠疫菌株沒有通過跳蚤傳播，與后來的鼠疫菌株不同，例如造成黑死病的菌株。

由于致病性DNA--來自細菌、原生動物或病毒的致病性DNA--在可能不完整或被侵蝕的樣本中降解得非常快，這些埋葬地點的其他個人也有可能感染了相同的鼠疫菌株。

查特豪斯-沃倫遺址是罕見的，因為它與那個時期的其他葬禮遺址不匹配--埋在那里的人似乎是死于外傷。研究人員推測，大規模的埋葬并不是因為爆發了鼠疫，但個人在死亡時可能已經被感染。

第一作者、克里克大學的博士生Pooja Swali說："從幾千年前的退化樣本中檢測古代病原體的能力是令人難以置信的。這些基因組可以讓我們了解病原體在過去的傳播和進化變化，并希望幫助我們了解哪些基因在傳染病的傳播中可能是重要的。我們看到這個鼠疫耶爾森菌系，包括這項研究中的基因組，隨著時間的推移而失去了基因，這種模式在后來由同一病原體引起的流行病中出現了。"

克里克大學古代基因組學實驗室的組長Pontus Skoglund說："這項研究是我們了解病原體和人類的古代基因組記錄以及我們如何共同進化的一塊新拼圖。"

"我們了解許多歷史上的瘟疫爆發，如黑死病，對人類社會和健康的巨大影響，但古老的DNA可以記錄傳染病在過去更久遠的時間。未來的研究將更多地了解我們的基因組在過去如何應對此類疾病，以及與病原體本身的進化軍備競賽，這可以幫助我們了解疾病在現在或未來的影響。"