新研究重建兩種致命瘧疾寄生蟲的「古老基因組」，揭示其起源與傳播

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此圖為藝術家重建的CHO001生活場景，約公元前800年，他是一位在尼泊爾Chokhopani地區的長途商人，罹患瘧疾並被埋葬於此。
圖中描繪了Lumbini省富饒的農田，這裡直到21世紀仍是瘧疾流行區域。村民們照顧瘧疾患者的場景在田地旁展開。
Kali Gandaki河流滋潤了這片土地，這條古老的貿易路線穿過Mustang山區，通往西藏高原。CHO001與家人沿著古道攜帶貿易物品前行，途中被瘧疾發作的高燒之火所包圍。
插圖由Purna Lama創作。


瘧疾一直以來都是全球最致命的傳染病之一，儘管現代醫學在控制和根除瘧疾方面取得了重大進展，但每年仍有近2.5億人感染瘧疾，超過60萬人死亡。近期，由馬克斯·普朗克演化人類學研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）領導的一個國際研究團隊，在《自然》（Nature）期刊上發表了一項重要研究，揭示了瘧疾在過去5500年中的演化歷史和全球傳播路徑。


古老基因組重建，揭示瘧疾傳播


這項研究利用古老的DNA技術，從全球五大洲36個感染瘧疾的個體中重建了瘧疾寄生蟲的基因組數據，這些個體的時間跨度達5500年。通過這些古老瘧疾病例，研究人員得以追溯瘧疾的全球擴散及其歷史影響。


瘧疾在美洲的傳播


在美洲，瘧疾目前在熱帶地區流行，研究人員一直在爭論瘧疾寄生蟲（如Plasmodium vivax）是否通過白令海峽隨著人口遷徙進入美洲，或是隨著歐洲殖民者的到來傳播。研究團隊分析了秘魯安第斯山脈東部雲霧森林（Laguna de los Cóndores）高海拔遺址的一個感染瘧疾，其中的古老個體DNA，發現這些寄生蟲與古代歐洲的P. vivax菌株有顯著相似性，表明這種瘧疾可能是在歐洲殖民者到來後的一個世紀內傳播到美洲的。


歐洲瘧疾的軍事傳播


在歐洲，研究團隊發現軍事活動在瘧疾的區域性傳播中起到了重要作用。比利時聖隆布特大教堂的墓地毗鄰早期現代歐洲的首個永久性軍醫院（1567–1715年）。研究顯示，在軍醫院建成之前埋葬的當地居民中，存在P. vivax的感染病例，而軍醫院建成後，則出現了更具致命性的P. falciparum瘧疾病例。這些感染者主要是來自地中海地區的非本地男性，可能是被招募來參加哈布斯堡佛蘭德斯軍隊的士兵。



感染瘧疾的個體具高海拔生活的基因適應性

尼泊爾高海拔地區的瘧疾感染


研究團隊在尼泊爾Mustang區Chokhopani遺址（約公元前800年）意外發現了最早的P. falciparum瘧疾病例。該遺址位於海拔2800公尺處，遠超出瘧疾寄生蟲和蚊子的棲息範圍。研究顯示，感染瘧疾的個體是當地居民，具有高海拔生活的基因適應性，但這些喜馬拉雅山區的居民積極參與長距離貿易，可能是他在低海拔地區感染了瘧疾，並被帶回Chokhopani埋葬。


未來的瘧疾研究


這項研究提供了前所未有的機會，讓我們能夠重建瘧疾的全球傳播史，並深入了解這種疾病對人類的影響。馬克斯·普朗克研究所的Johannes Krause教授指出：「透過研究古老的寄生蟲，我們可以更好地理解這些至今仍在影響我們世界的病原體。」

這項研究刊登在最新一期的《自然》期刊，不僅揭示了瘧疾在過去數千年中的傳播路徑，也為現代公共衛生的防控措施提供了寶貴的歷史視角。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/medicalhealth/20240614_02/