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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
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破解瘧疾傳播路徑之謎 ——重建古基因組為根除致命瘧原蟲提供新線索
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破解瘧疾傳播路徑之謎 ——重建古基因組為根除致命瘧原蟲提供新線索 2024-08-09 來源： 科技日報 張夢然 朱一格【字體：大 中 小】語音播報 藝術家重現(xiàn)了本研究中重點分析的一位長途商人的生活。他患有瘧疾，大約公元前800年被埋葬在尼泊爾喬科帕尼遺址。圖片來源：尼泊爾加德滿都博達哈大佛塔唐卡中心 瘧疾是世界上最致命的傳染病之一。盡管人們作出了巨大的控制和努力，全球仍有近一半的人口生活在有感染瘧疾風險的地區(qū)。據(jù)世界衛(wèi)生組織最新估計，瘧疾每年導致近2.5億人感染，60多萬人死亡。 鮮為人知的是，除了對現(xiàn)代人類造成巨大影響之外，瘧疾還強烈地影響了人類的進化史。 馬克斯·普朗克—哈佛研究中心（MPI-EVA）研究員梅根·米歇爾表示，瘧疾的“痕跡”已經(jīng)寫在了人類的基因組中，其導致鐮狀細胞病等毀滅性血液疾病的基因變異，在人類群體中持續(xù)存在，因為它們“賦予”了對瘧疾感染的部分抵抗力。 盡管人們已經(jīng)研究瘧疾這么多年，但兩種最致命的瘧原蟲——惡性瘧原蟲和間日瘧原蟲的起源和傳播一直是個謎。同時，因為瘧疾感染不會在人類骨骼遺骸中留下清晰可見的痕跡，歷史文獻中的記載也難以解讀。 現(xiàn)在，古DNA領域的一項最新進展表明，人類牙齒可保存死亡時血液中存在的病原體痕跡，這為研究考古記錄中通�？床灰姷募膊√峁┝藱C會。 為了探索瘧疾的神秘歷史并根除這一疾病，來自80個機構和21個國家的國際研究團隊重建了36名瘧疾感染者的古代瘧原蟲基因組數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)橫跨了5500年的人類歷史。近期發(fā)表在《自然》雜志上的研究成果，為研究瘧疾在世界范圍內的傳播及其在全球、地區(qū)甚至個人層面的歷史影響提供了前所未有的機會。 追蹤美洲瘧原蟲遺傳足跡 瘧疾是當今美洲熱帶地區(qū)的地方病。長期以來，科學家一直在爭論瘧原蟲進入美洲的傳播路徑。 研究團隊這次分析了一名感染瘧疾的個體的古代DNA。該個體來自莫米亞斯湖，位于秘魯安第斯山脈東部偏遠的云霧林中。 基因組分析顯示，莫米亞斯湖的間日瘧原蟲菌株，與古代歐洲的間日瘧原蟲菌株有著驚人的相似性，研究結果表明歐洲殖民者在到達美洲后大約一個世紀內就將該物種傳播到了那里。由于戰(zhàn)爭、奴役和人口流離失所的影響，包括瘧疾在內的傳染病在殖民時期摧毀了美洲原住民，在一些地方死亡率高達90%。 值得注意的是，該團隊還發(fā)現(xiàn)了莫米亞斯湖菌株與400年至500年后現(xiàn)代秘魯間日瘧原蟲種群之間的遺傳聯(lián)系。數(shù)據(jù)表明：病原體在此蓬勃發(fā)展并建立了“地方性疫源地”，產生了至今仍在感染秘魯人的寄生蟲。 貿易導致高海拔出現(xiàn)感染 在世界的另一端，研究團隊意外地在喜馬拉雅高地喬科帕尼遺址（約公元前800年）發(fā)現(xiàn)了已知最早的惡性瘧原蟲瘧疾病例。該遺址位于尼泊爾卡利甘達基河谷沿岸，海拔2800米，按道理講，這已遠遠超出了瘧原蟲和按蚊的棲息地范圍。 “這一地區(qū)寒冷干燥�！惫鸫髮W人類學副教授、MPI-EVA團隊領導克里斯蒂娜·沃里納稱，“寄生蟲和傳播瘧疾的蚊子都無法在這種海拔高度生存。這帶來一個關鍵問題：這名喬科帕尼人是如何感染瘧疾并最終導致其死亡的？” 基因分析顯示這名感染者是當?shù)啬行�，具有適應高海拔生活的基因。與此同時，考古證據(jù)表明，當?shù)鼐用駮e極參與長途貿易。 “我們今天認為這些地區(qū)偏遠且難以到達，但事實上，卡利甘達基河谷是一條橫跨喜馬拉雅的公路�！泵绹又荽髮W默塞德分校教授馬克·阿爾登德弗說，他在該地區(qū)的發(fā)掘，揭示了當?shù)氐拈L途貿易，“不必走很遠，人們就能到達尼泊爾和印度特萊平原的低洼、排水不暢的地區(qū)，那里正是瘧疾流行的地區(qū)�！� 研究認為，這名男子出于貿易或其他目的前往海拔較低的瘧疾流行地區(qū)，然后返回或被帶回喬科帕尼，隨后被埋葬在那里。古代DNA揭示的詳細情況，首次為瘧疾等傳染病在過去傳播的無數(shù)方式提供了線索，這也是當前疾病格局的形成基礎。 古DNA重建成抗病新工具 如今，人類與瘧疾的抗爭正處在十字路口。得益于蚊蟲控制方面的進步和協(xié)調一致的公共衛(wèi)生運動，瘧疾死亡人數(shù)在2010年代創(chuàng)下歷史新低。然而，抗瘧藥物耐藥性寄生蟲和殺蟲劑耐藥性媒介的出現(xiàn)，有可能逆轉數(shù)十年來取得的進展，而氣候變化和環(huán)境破壞，也會使新的地區(qū)容易受到瘧疾媒介物種的攻擊。研究團隊希望，古代DNA重建的成果可為對抗甚至根除這種公共衛(wèi)生威脅提供額外工具。 “這是我們首次能夠探索古代寄生蟲的多樣性�！瘪R克斯·普朗克進化人類學研究所考古遺傳學主任約翰內斯·克勞斯說，“我們看到了過去人口流動如何傳播瘧疾，就像全球化使無瘧疾國家和地區(qū)今天容易再次引入瘧疾一樣。研究瘧疾等古代疾病，將為理解這些今天還在影響著世界的微生物提供一個新窗口�！� |
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