死神的无声低语:英国在人类遗址中发现四千年前鼠疫DNA

在一项重大发现中，来自弗朗西斯-克里克研究所的研究人员与牛津大学、莱文斯地方历史小组以及韦尔斯和门迪普博物馆合作，发现了迄今为止英国最古老的鼠疫证据。该小组在萨默塞特和坎布里亚的人类遗骸中发现了三个4000年前的鼠疫耶尔森氏菌（导致鼠疫的细菌）病例。

弗朗西斯-克里克研究所的研究人员在今天（5月30日）发表在《自然-通讯》上的一篇论文中，发现了三例4000年前的英国鼠疫耶尔森菌病例，这种细菌在历史上导致了骇人听闻的"黑死病"鼠疫大流行--这也是迄今为止英国最古老的鼠疫证据。

该小组与牛津大学、莱文斯地方历史小组以及威尔斯和门迪普博物馆合作，在萨默塞特郡查特豪斯-沃伦的一个集体墓葬中发现的人类遗骸中发现了两例耶尔森氏菌，在坎布里亚郡莱文斯的一个环形山洞纪念碑中发现了一例。

位于英国坎布里亚郡的莱文斯公园环形墓穴。孤零零的大石块右边是一个环形玦，里面有三座距今约4000年的女性墓葬，其中一座带有本研究中测序的耶尔森氏菌DNA。资料来源：Ian Hodkinson

他们从这两个遗址的34个人身上提取了小的骨骼样本，筛查牙齿中是否存在耶尔森氏菌。这项技术是在一个专业的无尘室设施中进行的，他们钻入牙齿并提取牙髓，这可能会截留传染病的DNA残余。

然后，他们分析了DNA，并确定了三个耶尔森氏虫病病例，其中两名儿童死亡时年龄估计在10-12岁之间，一名妇女年龄在35-45岁之间。放射性碳测定法被用来表明这三个人很可能生活在大致相同的时间。

显示LNBA Yersinia pestis菌株分布的地图。本研究中测序的新基因组为紫色。资料来源：Pooja Swali等人，《自然通讯》。

这种鼠疫以前曾在距今5000年至2500年（BP）的欧亚大陆的几个人身上被发现，这个时期跨越了新石器时代晚期和青铜时代（称为LNBA），但是以前在这个时间点上还没有在英国出现过。地理上的广泛传播表明，这种鼠疫菌株可能很容易传播。

欧洲的青铜时代开始于公元前3200年，一直持续到公元前800年。这是人类第一次开始用金属进行工作，其特点是使用青铜器和工具。

在英国，青铜时代与大约4400年前人们进入英国的时间相吻合。这群人可以被识别出来，因为他们被埋葬在独特的人工制品中，如Beaker陶器，它是钟形的。

这种鼠疫菌株--LNBA系--很可能在公元前4800年左右被扩展到欧亚大陆的人类带入中欧和西欧，现在这项研究表明它扩展到了英国。

利用基因组测序，研究人员表明，这种鼠疫耶尔森菌的菌株看起来与同一时期在欧亚大陆发现的菌株非常相似。

被鉴定的个体都缺乏yapC和ymt基因，这些基因在后来的鼠疫菌株中都能看到，后者已知在通过跳蚤传播鼠疫方面发挥了重要作用。这一信息以前曾表明，这种鼠疫菌株没有通过跳蚤传播，与后来的鼠疫菌株不同，例如造成黑死病的菌株。

由于致病性DNA--来自细菌、原生动物或病毒的致病性DNA--在可能不完整或被侵蚀的样本中降解得非常快，这些埋葬地点的其他个人也有可能感染了相同的鼠疫菌株。

查特豪斯-沃伦遗址是罕见的，因为它与那个时期的其他葬礼遗址不匹配--埋在那里的人似乎是死于外伤。研究人员推测，大规模的埋葬并不是因为爆发了鼠疫，但个人在死亡时可能已经被感染。

第一作者、克里克大学的博士生Pooja Swali说："从几千年前的退化样本中检测古代病原体的能力是令人难以置信的。这些基因组可以让我们了解病原体在过去的传播和进化变化，并希望帮助我们了解哪些基因在传染病的传播中可能是重要的。我们看到这个鼠疫耶尔森菌系，包括这项研究中的基因组，随着时间的推移而失去了基因，这种模式在后来由同一病原体引起的流行病中出现了。"

克里克大学古代基因组学实验室的组长Pontus Skoglund说："这项研究是我们了解病原体和人类的古代基因组记录以及我们如何共同进化的一块新拼图。"

"我们了解许多历史上的瘟疫爆发，如黑死病，对人类社会和健康的巨大影响，但古老的DNA可以记录传染病在过去更久远的时间。未来的研究将更多地了解我们的基因组在过去如何应对此类疾病，以及与病原体本身的进化军备竞赛，这可以帮助我们了解疾病在现在或未来的影响。"