自然:百年结核病与红色画报
《自然》网站出现了中国“红色画报”的确是件稀罕事儿。让我们一起看看这篇文章说了些啥。 
2015-1-21 16:27:19
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1月19日《自然》杂志网站发表一篇名为“结核病与人类历史”的综述。让人惊讶的是,文章所配的插图是上世纪60年代初中国宣传接种卡介苗的宣传画。



从农耕社会开始到前苏联的解体,人类历史上的每一个重大事件到在结核菌的DNA上留有印记。一项对全球将近5000个结核杆菌样本的研究展示了六千年前首次在亚洲出现的一种恶性结核菌株是如何演化出耐药菌株,成为全球性的疾病杀手。

 

上述研究的主要作者、服务于巴黎国家自然历史博物馆的Thierry Wirth表示,虽然结核杆菌首先出现在四万年前的非洲,但当时这个疾病并没有对人类带来多大影响。转折点发生在人类开始进入农耕社会,并因此定居的时候。


Wirth说,人类聚族而居的生活使得呼吸道病原体更容易在人际间传播。Wirth团队之前进行的另一项研究发现,现今流行的所有结核杆菌菌株有着一个共同的祖先,来自于大约一万年前的古代新月沃土(Fertile Crescent)。新月沃土是从美索不达米亚延伸到尼罗河三角洲的一大批肥美的土地,非常适合农耕,当时很多人在这块区域附近居住。Wirth认为,“这对于结核菌这类病原体来说是绝佳之地”。


但并不是所有的结核杆菌菌株现在都在流行。在众多结核杆菌菌株中,怕是很少有哪个会比北京株(Beijing lineage)更令公共卫生官员们望而生畏。上世纪90年代中期北京株首次被分离并命名,现已在全球各地流行,这类结核杆菌中的大部分菌株都对抗结核菌耐药。

 

Wirth的团队分析了来自99个国家的4987个北京株结核杆菌样本,并对其中的110个样本进行了全基因组测序,对更少的样本进行DNA拉伸。研究人员根据获得的信息了解这一系列结核杆菌的演变,以及与此相关的菌株。

 

图:起源于北京的结核杆菌系的流行率与重大社会和经济事件的关系



根据Wirth团队的报告,北京株结核杆菌实际出现地在中国的东北部,与它的名字相符合。研究人员发现,这一系的结核杆菌起源于大约6600多年前,考古证据显示,当时中国的长江上游开始了水稻种植。

 

贸易的秘密

 

研究人员认为,连接中国和中东的丝绸之路很可能帮助了这一菌株系扩散到东亚地区以外。近代中国人发生很多次的移民潮造成了其进一步地传播:十九世纪五十年代中国人向太平洋岛屿移民,现今在太平洋流行的该菌系的一个分支可能就是那个时候落户的;十九世纪六十年代和七十年代中国爆发了反对清政府的回民大起义,起义失败后一批中国人流亡到吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦,也带去了现在中亚地区流行的结核菌株。

 

全球动荡也推动了北京株的流行。Wirth团队对模型进行全基因组测序,从而了解不同时间这一菌株系数量的变化。结果发现,在十九世纪初期,这一类型的结核菌数量(也可理解为,人类感染数量)急剧上升,这可能是因为工业革命造成城市人口增加。到二十世纪早期,结核菌数量有一次增加,Wirth说这可能是由于第一次世界大战后的进一步城市化,以及当时的流感大流行,流感使人类更容易感染结核病。

 

上世纪六十年代,随着抗生素的广泛使用,结核菌数量下降。但是,到了八十年代后期和九十年代早期,结核病又出现了反弹。Wirth团队指出,这段时间艾滋病感染率上升,另外恰逢前苏联解体。前苏联医疗保健体系的解体被普遍认为是结核病流行和多药耐药结核菌产生的因素之一。

 

Wirth说,自从出现以来,北京株结核菌正变得越来越具传染性,所以它在与其它类型的结核菌的竞争中不断胜出。Wirth的团队发现了该系的多个突变,与抗生素耐药、代谢和免疫逃逸相关。

 

亚利桑那州立大学的进化遗传学家Anne Stone对Wirth团队所研究的样本数量之多印象深刻。去年Stone和她的同事们发表研究结果,估算北京株结核菌的祖先出现在6600多年前,将这一菌系的起源往前提早了大约1200至2400年。这项研究分析了从1000多年历史的秘鲁木乃伊上收集的结核菌,并使用好几种不同的时间推断方法。但是现在Stone还是怀疑是否仍旧把日期估的太后了。她说,“回顾这个研究,我正在想,我们是不是应该再玩玩这些数据。”



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