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作者：生物通&何嫱编译
来源：ScienceDaily
关键词：鼠疫
近日由来自爱尔兰、中国、法国、德国和美国的科学家们组成的一个国际研究小组利用DNA指纹分析技术对曾在世界范围内流行的鼠疫又称“黑死病”进行了溯源，并发现了与鼠疫有关的鼠疫耶氏菌，研究结果即将发表在《自然遗传学》（Nature Genetics）杂志上。
美国北桑利亚那大学（NAU）微生物遗传学和基因组学中心主管以及翻译基因组学研究院（the Translational Genomics Research institute）部门主管Keim说：“虽然目前鼠疫对人类的威胁要远远低于中世纪这些历史时期，当前的鼠疫研究仍适用于世界各地面临的健康威胁。”
研究人员利用DNA指纹分析技术对自然和利用细菌作为生物武器诱发的流行性鼠疫进行了特征分析。
“这项工作还为我们提供了控制流行性疾病例如沙门氏菌、大肠杆菌和流感等的模型，”Keim说：“鼠疫是通过人类商业往来而在全球范围传播开来的，这与当今流感和经食物传播的疾病非常相似。流行病学家们可通过重塑这一毁灭性的疾病获得有用的信息用于预防或控制未来传染性疾病的爆发。”
对全球蔓延的鼠疫进行追踪要求科学家们必须首先对尽可能多的菌株突变进行检测。但由于活细菌潜在的危险，科学家们不容易跨越国界获得各种菌株。为了使这项研究得以展开，研究小组设计了一个创新的研究策略。针对目前全球存在17种鼠疫菌株，世界各地的科学家们被安排分别承担一个或几个菌株的全基因组测序，然后通过计算机将所有的研究数据进行汇总。研究小组在对其中一个分布最广泛的鼠疫菌群进行数据汇总时发现了数百个基因变异位点。进而研究人员利用这些数据重建了全球鼠疫传播的路线，计算了不同爆发时期，通过与历史记录的描述相结合研究人员更好地了解了当前存在的鼠疫。
根据研究的结果研究人员提出鼠疫病原体最早起源于中国或附近地区，通过多次进化和演变引起了全球大流行。该国际小组还鉴定了一个国家特异性鼠疫谱系鼠疫耶氏菌独特的突变。研究人员发现早在15世纪鼠疫就通过几条历史贸易路线进行了传播。郑和的环球旅行有可能将鼠疫从中国带到了中非。根据马可波罗的记载，通过丝绸之路，鼠疫从中国传播到西亚，进而传播到了欧洲。而历史上最近一次爆发于19世纪晚期的全球性鼠疫菌株至今存在于美国西部的野生型啮齿动物中。
“19世纪完全鼠疫在美国出现，到了20世纪通过感染的船运大鼠传播到多个港口城市，”美国北桑利亚那大学生物学科助理教授Wagner说：“基于比对检测到的DNA变异，我们确定传染美国的鼠疫菌株起源于亚洲，并有可能最早是经夏威夷到达了加利福尼亚。”
虽然鼠疫大流行已经是过去的事情，但这种疾病目前还未完全消失。细菌仍存在在世界各地的动物种群中，并曾在非洲和马达加斯加岛重新出现。
“新研究带给我们兴奋的感觉，使我们重新回到过去，”世界卫生组织巴黎巴斯德研究所叶尔森菌共同研究中心及国家参考实验室负责人Elisabeth Carniel说：“然而我们并没有仅仅停留在回顾过去，我们正在对过去几十年沉默然而现在又开始再度出现鼠疫的国家进行观察。鼠疫并未绝迹，它可有可能随时再次出现。”()
生物谷推荐英文摘要：
Nature Genetics& doi:10.1038/ng.705
Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversityGiovanna Morelli1,16, Yajun Song2,3,16, Camila J Mazzoni1,3,16, Mark Eppinger4,16, Philippe Roumagnac1,5, David M Wagner6, Mirjam Feldkamp1, Barica Kusecek1, Amy J Vogler6, Yanjun Li2, Yujun Cui2, Nicholas R Thomson7, Thibaut Jombart8, Raphael Leblois9, Peter Lichtner10, Lila Rahalison11, Jeannine M Petersen12, Francois Balloux8, Paul Keim6,13, Thierry Wirth1,9, Jacques Ravel4, Ruifu Yang2, Elisabeth Carniel14 & Mark Achtman1,3,15
Plague is a pandemic human invasive disease caused by the bacterial agent Yersinia pestis. We here report a comparison of 17 whole genomes of Y. pestis isolates from global sources. We also screened a global collection of 286 Y. pestis isolates for 933 SNPs using Sequenom MassArray SNP typing. We conducted phylogenetic analyses on this sequence variation dataset, assigned isolates to populations based on maximum parsimony and, from these results, made inferences regarding historical transmission routes. Our phylogenetic analysis suggests that Y. pestis evolved in or near China and spread through multiple radiations to Europe, South America, Africa and Southeast Asia, leading to country-specific lineages that can be traced by lineage-specific SNPs. All 626 current isolates from the United States reflect one radiation, and 82 isolates from Madagascar represent a second radiation. Subsequent local microevolution of Y. pestis is marked by sequential, geographically specific SNPs.
(责任编辑：jie.jiang)
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鼠疫研究进展
优质期刊推荐耶尔辛–鼠疫菌的发现者 | 百科知识鼠疫是怎么从欧洲传播出去的
鼠疫是怎么从欧洲传播出去的
科学家们发现，来自东方的鼠疫在欧洲变异后，又传播回了东方中世纪的丝绸之路从中国和中亚给欧洲带来了大量的商品、香料和新思想。1346 年，这样的贸易也带来致命的淋巴腺鼠疫，即黑死病，在 7 年内杀死了当时一半的欧洲人口。后来在欧洲爆发的疫情也被认为是通过类似的路线从东方传播过来的。现在，科学家已经证明，一种致命的黑死病菌在欧洲潜伏了几个世纪，在潜伏的期间它也悄悄地再次传播会了亚洲，带来了可怕的后果。在最近的美国考古学协会会议上，研究人员报道了对于中世纪伦敦、巴塞罗那、西班牙、保加尔、俄罗斯沿伏尔加河的城市的鼠疫遇难者遗体的分析结果；。他们发现，所有死者都死于高度相似的鼠疫耶尔森菌菌株，它是鼠疫的一种，在黑死病爆发十年后在欧洲变异，接着就像东方传播。这些相似的鼠疫细菌就像项链上的珍珠，起始于西欧，耶拿的普朗克人类历史科学研究所的 Johannes Krause 说，他是这项即将发表的研究的作者之一。（研究的主要作者是在耶拿的 Maria Spyrou。）鼠疫的传播范围可能已经远远超过了俄罗斯。Krause 认为，来自十四世纪的鼠疫菌的后代造成了之后世界上鼠疫疫情的爆发，如在十九和二十世纪横扫东亚的疫情，以及现在在马达加斯加肆虐的鼠疫。梅肯佐治亚州默瑟大学的名誉考古学家 Eric Klingelhofer 认为 Krause 的研究是 " 一个很不错的研究。" 但慕尼黑德国联邦国防军学院微生物学院的分子微生物学家 Holger Scholz 持怀疑态度。她说：" 我不能相信，来自中国的鼠疫细菌传播到了欧洲，然后在欧洲存活了几百年并又传回中国。如果真是这样的话，鼠疫细菌可真是一个厉害的冒险家。"古人类骨骼中发现的鼠疫病原体基因序列的研究有了新的进展，科学家们针对它的传播路径产生了许多新的研究和讨论。根据一系列最近的研究结果，历史学家们认为的 " 黑死病爆发后几世纪，鼠疫细菌都还存活在欧洲，而不是从亚洲传播过来了好几次 " 这个观点，得到了更多的认同。慕尼黑的路德维希大学的 Lisa Seifert 领导的一个研究小组在一月报道，根据德国两个地点的八具从 14 到 17 世纪埋下骨骼中的 DNA 序列，黑死病菌株在欧洲存活了至少 3 个世纪。根据该研究的结果（Scholz 也参加了这项研究），DNA 的序列和早期欧洲鼠疫受害者中的很相似。虽然不排除鼠疫细菌会持续从亚洲传过来，但是该研究小组得出的结论是 " 在欧洲，鼠疫细菌一直存活在不为人知的地方 "，可能是在老鼠体内。同样在一月，耶拿的马克斯普朗克研究所的 Kirsten Bos 带领的团队的报告进一步证实了鼠疫菌的后代仍然在欧洲存活，在最近法国马赛的爆发中就有它的参与。他们研究了五个人死于 1722 年的病人的牙齿中的 DNA，发现在马赛爆发的鼠疫菌可能就是黑死病的后代。" 我们的研究结果表明，鼠疫细菌几百年来都藏在欧洲。"Bos 说。Krause 也参与了这项研究。现在，Krause 在研究黑死病菌向东方传播的路径。他的团队研究了埋葬在伦敦塔附近的骨骼，可追溯到 1348 – 1350 年，即在黑死病爆发之后。他们也研究了从巴塞罗那公墓挖出的骨骼，通过放射性碳测定，是来自 14 世纪的。来自俄罗斯的证据来自一个 1360 年的坟墓，里面还埋着钱币，研究人员估计这个坟墓是 1360 早期到 1400 之间建起来的。从这三个地方的 DNA 测序都指向一种鼠疫菌。这种鼠疫菌似乎就是在 19 世纪中国杀死了数百万人的鼠疫菌的祖先。" 如果在中国爆发的鼠疫的起源是欧洲，这真让人感到讽刺。"Klingelhofer 指出，当时中国正在受到西方国家的侵略。Krause 还说，最近马达加斯加的鼠疫也似乎与在 14 世纪从欧洲向东传播的鼠疫菌在基因上有关。研究人员希望给鼠疫菌建立一个家谱，从而了解它的传播路径，以及不同品种的鼠疫菌在不同地点、不同时间带来的影响。Krause 认为，四种鼠疫菌中的三种似乎都是在亚洲进化的。但他表示，在欧洲黑死病后进化出的鼠疫细菌是最具有传播性、最致命的。Krause 承认，在 14 世纪伦敦和 21 世纪马达加斯加的疫情之间，人们还有很多不知道的，无法确定鼠疫传播的路径。但他说，了解鼠疫的在全球漫长旅程有助于研究人员在未来限制它的传播。原网页已经由 ZAKER 转码以便在移动设备上查看
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