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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:2787 來(lái)源:生物360 作者:孫福慶 責任編輯:云霄飄逸
[導讀] 通過(guò)費城一家醫學(xué)博物館收藏的少量 1849 年的人類(lèi)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,才出現霍亂這種致命腹瀉的第一次全球大爆發(fā)。

    通過(guò)費城一家醫學(xué)博物館收藏的少量 1849 年的人類(lèi)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,海地大地震導致超過(guò) 8000 人死亡、數十萬(wàn)人住院之后,就爆發(fā)了一場(chǎng)突如其來(lái)的霍亂。但與 19 世紀導致數百萬(wàn)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 )造了機會(huì )。

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

    與肺結核、天花以及其他折磨了人類(lèi)幾個(gè)世紀的疾病不同,霍亂出現的時(shí)間較晚。第一次全球霍亂疫情始于 1817 年,發(fā)生現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(shuō),此前,科學(xué)家們認為致命的霍亂弧菌菌型可能早在5萬(wàn)年前就形成了。而周三發(fā)表在《新英格蘭醫學(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。
 


                     費城一家醫學(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(shuō),“像這樣把它的進(jìn)化歷史縮小很有意思,”因為印度次大陸 5000 年前開(kāi)始變得干燥起來(lái),使在河流三角洲上定居成為可能。

    或許,當地的基本上無(wú)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(kāi)始適應人類(lèi)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(lèi)腸組織的細胞膜上形成細孔,致使細胞中的水性成分流出。

    霍亂導致的腹瀉可能使患者每天失去多達五加侖的水,進(jìn)而因為脫水和電解質(zhì)丟失而迅速死亡。河流攜帶著(zhù)新繁殖的細菌流入飲用水,常常導致更多人感染。

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

    霍亂疫情曾多次侵襲倫敦;1854 年,約翰·斯諾醫生取下了一個(gè)被污染水井的水泵把手,阻止了蘇豪區一次霍亂疫情的爆發(fā),這是醫學(xué)歷史上的一個(gè)著(zhù)名事件。

    1817 年以來(lái),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 40 年代抵達北美。第六次開(kāi)始于 1961 年。當時(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被分離出來(lái)時(shí)所在的埃及城市命名的。

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

    哈佛醫學(xué)院的霍亂專(zhuān)家約翰·J·麥卡拉諾斯說(shuō),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(guò),約翰·霍普金斯大學(xué)布隆博格公共衛生學(xué)院的霍亂專(zhuān)家麗塔·科爾韋爾說(shuō),從費城的一個(gè)樣本就得出這樣的結論太過(guò)于以偏概全。有輕微毒性的弧菌存在于許多河口,包括費城下游的切薩皮克灣,有時(shí)也會(huì )導致攝入的人得病。她說(shuō),理論上費城疫情的爆發(fā)可能由古典菌型的一種當地弧菌引發(fā),它暫時(shí)變異成了一種更危險的類(lèi)型,然后就消失了。

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


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