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Nature:科學(xué)家破譯古代霍亂病毒基因

2014-01-13 10:50 閱讀:2476 來源:生物360 作者:孫福慶 責(zé)任編輯:云霄飄逸
[導(dǎo)讀] 通過費(fèi)城一家醫(yī)學(xué)博物館收藏的少量 1849 年的人類腸組織,科學(xué)家們破譯了一種早期霍亂病毒形態(tài)的基因。由 1849 年再上溯幾十年,才出現(xiàn)霍亂這種致命腹瀉的第一次全球大爆發(fā)。

    通過費(fèi)城一家醫(yī)學(xué)博物館收藏的少量 1849 年的人類腸組織,科學(xué)家們破譯了一種早期霍亂病毒形態(tài)的基因。由 1849 年再上溯幾十年,才出現(xiàn)霍亂這種致命腹瀉的第一次全球大爆發(fā)。

    霍亂目前仍然是一個(gè)致命威脅:四年前,海地大地震導(dǎo)致超過 8000 人死亡、數(shù)十萬人住院之后,就爆發(fā)了一場突如其來的霍亂。但與 19 世紀(jì)導(dǎo)致數(shù)百萬人死亡的霍亂病毒相比,目前的病毒已經(jīng)有所變化。安大略麥克馬斯特大學(xué)的科學(xué)家們的最新研究,首次為研究這種疾病“古典”菌型的基因組以及理解這種疾病的起源創(chuàng)造了機(jī)會。

    哈佛大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)的霍亂研究專家對這一研究表示贊賞,不過他們并不同意該研究中有關(guān)該疾病近期歷史的結(jié)論。

    與肺結(jié)核、天花以及其他折磨了人類幾個(gè)世紀(jì)的疾病不同,霍亂出現(xiàn)的時(shí)間較晚。第一次全球霍亂疫情始于 1817 年,發(fā)生現(xiàn)印度和孟加拉國所在的那片肥沃的洪泛平原,恒河和雅魯藏布江流入孟加拉灣的地方。

    麥克馬斯特大學(xué)的進(jìn)化論遺傳學(xué)家、該研究的主要作者亨德里克·N·波因納說,此前,科學(xué)家們認(rèn)為致命的霍亂弧菌菌型可能早在5萬年前就形成了。而周三發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(The New England Journal of Medicine)上的最新研究成果證明,霍亂病毒的變異速度比之前預(yù)想的要快,進(jìn)而重置了“分子時(shí)鐘”,因此,這種疾病的歷史顯然不到5000年,可能只有幾百年而已。
 


                     費(fèi)城一家醫(yī)學(xué)博物館保存了 165 年前霍亂患者的腸道組織樣本。

    波因納說,“像這樣把它的進(jìn)化歷史縮小很有意思,”因?yàn)橛《却未箨?5000 年前開始變得干燥起來,使在河流三角洲上定居成為可能。

    或許,當(dāng)?shù)氐幕旧蠠o害的水生弧菌——這種弧菌在那里和全世界的咸水河口大量繁殖——大約在那個(gè)時(shí)候開始適應(yīng)人類寄主,最終進(jìn)化出了生成蛋白質(zhì)的能力,這種蛋白質(zhì)可以讓人類腸組織的細(xì)胞膜上形成細(xì)孔,致使細(xì)胞中的水性成分流出。

    霍亂導(dǎo)致的腹瀉可能使患者每天失去多達(dá)五加侖的水,進(jìn)而因?yàn)槊撍碗娊赓|(zhì)丟失而迅速死亡。河流攜帶著新繁殖的細(xì)菌流入飲用水,常常導(dǎo)致更多人感染。

    在英國船只抵達(dá)前,霍亂疫情也許只存在于孟加拉灣地區(qū)。1817 年,霍亂開始在港口間傳播。

    霍亂疫情曾多次侵襲倫敦;1854 年,約翰·斯諾醫(yī)生取下了一個(gè)被污染水井的水泵把手,阻止了蘇豪區(qū)一次霍亂疫情的爆發(fā),這是醫(yī)學(xué)歷史上的一個(gè)著名事件。

    1817 年以來,共有七次霍亂疫情肆虐全球;第二次疫情始于 1830 年,于 19 世紀(jì) 40 年代抵達(dá)北美。第六次開始于 1961 年。當(dāng)時(shí),霍亂已經(jīng)變異為一個(gè)新菌型,叫做厄爾托霍亂桿菌(El Tor),是以該病菌首次在麥加朝圣者體內(nèi)被分離出來時(shí)所在的埃及城市命名的。

    科學(xué)家們認(rèn)為,厄爾托霍亂桿菌最終之所以取代了古典菌型,是因?yàn)楸M管它也會引發(fā)腹瀉,但致死率要小得多——嚴(yán)重病例和輕微病例的比例為1比50.幸存者更多意味著,有更多病毒攜帶者不知不覺地把這種病菌傳播了出去。

    哈佛醫(yī)學(xué)院的霍亂專家約翰·J·麥卡拉諾斯說,最新的研究首次證明,第二次霍亂疫情是古典菌株引發(fā)的,并且有力地證明了 1961 年前的疫情發(fā)源于南亞。

    不過,約翰·霍普金斯大學(xué)布隆博格公共衛(wèi)生學(xué)院的霍亂專家麗塔·科爾韋爾說,從費(fèi)城的一個(gè)樣本就得出這樣的結(jié)論太過于以偏概全。有輕微毒性的弧菌存在于許多河口,包括費(fèi)城下游的切薩皮克灣,有時(shí)也會導(dǎo)致攝入的人得病。她說,理論上費(fèi)城疫情的爆發(fā)可能由古典菌型的一種當(dāng)?shù)鼗【l(fā),它暫時(shí)變異成了一種更危險(xiǎn)的類型,然后就消失了。

    麥卡拉諾斯不同意這種觀點(diǎn),她說,切薩皮克灣的那種弧菌是“另一種猛獸”.


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