單一基因解密:黑死病為何能肆虐人類千年?
醫學
06-01
科學家最新研究發現,鼠疫桿菌(Yersinia pestis)基因組中某個關鍵基因的變異,可能是這種致命病原體能夠橫跨數世紀持續傳播的祕密。這項突破性發現已刊登於5月29日的《科學》期刊,為人類歷史上最致命的傳染病提供全新見解。
加拿大麥克馬斯特大學古代DNA中心主任亨德里克·波伊納教授指出:「這是首度直接分析古代病原體的基因變化,試圖解開疫情嚴重程度、持續性與最終消失的關鍵。」鼠疫桿菌早在文字記載前就已感染人類,主要透過帶菌跳蚤叮咬傳播,也可能經由老鼠、貓等動物直接傳染。
這種細菌入侵人體後會攻擊淋巴系統,形成疼痛的淋巴結腫塊(俗稱『腺腫』),引發腺鼠疫。更可怕的是,它還能導致敗血性鼠疫與致死率更高的肺鼠疫。歷史上三次鼠疫大流行造成驚人傷亡:6世紀的查士丁尼瘟疫使地中海地區人口銳減40%;14世紀黑死病更奪走歐洲1/3至半數人口;19世紀源自雲南的第三次大流行則在亞洲造成逾1200萬人死亡。
研究團隊特別關注名為pla的基因,該基因能產生幫助細菌躲避免疫系統的酵素。透過分析數百個古今病例樣本,他們發現隨著疫情發展,鼠疫桿菌的pla基因拷貝數會逐漸減少。動物實驗顯示,pla拷貝數較少的菌株雖然延長感染期,卻能將死亡率降低20%。
波伊納教授解釋:「pla基因的減少可能反映鼠類與人類族群密度的變化。鼠疫本質上是鼠類流行病,人類只是意外受害者。」這種基因調適讓宿主存活更久,反而助長疫情擴散,特別是在主要宿主(老鼠)大量死亡後更顯重要。
現代醫學雖能用抗生素治療鼠疫,但抗藥性菌株的出現令人憂心。英國科學家已著手研發腺鼠疫疫苗以防萬一。這項研究不僅揭開歷史瘟疫的基因密碼,更為未來防疫提供重要線索。