研究人员在牙齿中发现了古代鼠疫的DNA
一个国际科学家小组发现，世界上最具毁灭性的两场瘟疫——查士丁尼瘟疫和黑死病，分别导致欧洲一半人死亡——是由同一种病原体的不同菌株引起的，一种自行消失，另一种导致全球传播，并在19世纪后期重新出现。这些发现表明，一种新的鼠疫菌株未来可能会再次出现在人类身上。
麦克马斯特古DNA中心副教授兼主任、迈克尔·g·德格鲁特传染病研究所研究员亨德里克·波因纳尔说:“这项研究既迷人又令人困惑，它提出了一些需要探索的新问题，例如，为什么这种导致5000万至1亿人死亡的大流行病会灭绝?”
这一发现具有戏剧性，因为人们对查士丁尼大瘟疫的起源和原因知之甚少——查士丁尼大瘟疫帮助终结了罗马帝国——以及它与大约800年后的黑死病的关系。
科学家们希望这能使人们更好地了解现代传染病的动态，包括一种形式的艾滋病瘟疫每年仍有数千人死于该病。
查士丁尼大瘟疫发生在六世纪，据估计有3000万到5000万人死亡，几乎是世界人口的一半，当时它席卷了亚洲、北非、阿拉伯和欧洲。大约800年后，黑死病以类似的力量袭击了欧洲，仅在1347年至1351年间，就有5000万欧洲人死亡。
来自麦克马斯特大学、北亚利桑那大学和悉尼大学等多所大学的研究人员使用复杂的方法，从埋葬在德国巴伐利亚州的两名查士丁尼大瘟疫受害者的1500年前的牙齿中分离出微小的DNA片段。这些是迄今为止获得的最古老的病原体基因组。
利用这些短片段，他们重建了最古老的鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)的基因组，并将其与100多个当代菌株的基因组数据库进行了比较。
研究结果目前发表在《科学》杂志的网络版上《柳叶刀》传染病杂志．他们表明，导致查士丁尼大爆发的菌株是进化的“死胡同”，与后来的黑死病和随后的其他瘟疫大流行所涉及的菌株不同。
从香港蔓延到全球的第三次大流行很可能是黑死病的后代，因此比导致查士丁尼大瘟疫的那次要成功得多。
“我们了解这种细菌鼠疫耶尔森氏菌属在历史上从啮齿动物传染给人类，今天在世界许多地方仍然存在啮齿动物鼠疫宿主。如果查士丁尼大瘟疫能在人群中爆发，引起大规模流行病，然后灭绝，这表明它可能会再次发生。幸运的是，我们现在有抗生素可以有效地治疗鼠疫，这降低了另一场大规模人类大流行的可能性，”北亚利桑那大学微生物遗传学和基因组学中心的副教授戴夫·瓦格纳说。
最新研究中使用的样本取自查士丁尼大瘟疫的两名受害者，他们被埋在德国阿什海姆镇一个小墓地的墓地里。科学家认为，受害者死于疫情蔓延到巴伐利亚南部的后期，可能在541年至543年之间的某个时候。
骨骼遗骸提供了重要的线索，并提出了更多的问题。
研究人员现在相信查士丁尼号鼠疫耶尔森氏菌属这种菌株起源于亚洲，而不是原先认为的非洲。但是他们无法建立一个“分子钟”，所以它的进化时间尺度仍然难以捉摸。这表明，早期的流行病，如雅典鼠疫(公元前430年)和安东尼瘟疫(公元165 -180年)，也可能是独立出现的相关疾病鼠疫耶尔森氏菌属菌株进入人体。
“滴答声鼠疫杆菌分子钟非常不稳定。确定原因是未来研究的一个重要目标，”悉尼大学NHMRC澳大利亚研究员爱德华·霍姆斯说。
研究人员说，我们对现代传染病的反应是从祖先的流行病中吸取教训的直接结果。
“这项研究提出了有趣的问题，为什么一种如此成功和致命的病原体会灭绝。一种可测试的可能性是，人类进化变得不那么容易受到影响，”霍姆斯说。
瓦格纳说:“另一种可能性是，气候的变化变得不适合鼠疫细菌在野外生存。”
