由维京时代古尸携带的病毒DNA追溯天花的起源

翻译：Issakios
原文：https://www.sciencealert.com/ancient-viral-dna-from-viking-age-corpses-just-got-us-closer-to-the-origin-of-smallpox

当一批科学家们正在争先恐后地试图寻找新冠病毒大流行的源地时，另一批病毒学家们仍在追踪着另一曾经具有毁灭性的疾病——天花的起源。

最近，科学家们在北欧的考古遗迹中发现了一种维京时代的古代天花的病毒DNA。

这些样本最早可追溯至公元前603年，提供了确凿的证据——天花的出现比我们最早的纪录还早大约1000年。

这种古代病毒的某些特征也表明它在20世纪以前就已经广泛传播，并且曾经造成了多达5亿人的死亡。

天花由天花病毒(VARV)引起。它仍是人类用疫苗在人体上消灭的第一种也是唯一一种疾病——这一成就最终在1980年实现。

天花的传播可以在历史上被追踪。8世纪时入侵西班牙和葡萄牙的摩尔人带来了天花，在十字军战争时代天花蔓延到了全欧洲。

天花也曾侵扰埃及和赫梯帝国。在一具大约死于公元前1157年的被命名为RamseV的埃及木乃伊身上曾发现类似于天花的皮疹，表明天花可能在三千多年以前就存在了。

但是这些观察的结果还不能直接引出结论。不像真正的病毒DNA，许多描述早期类天花病毒感染的书面记录也模棱两可。在更早的时期，物证更难找到。

目前的想法认为天花起源于几千年前非洲某地的啮齿动物，然后传播到人类身上，尽管科学家们并不能肯定这种猜想。他们只是依靠现有的样本逆向研究。

了解古代天花病毒与现代毒株之间的关系也有助于研究人员弄清楚天花病毒是如何进化得如此致命的。不管怎么样，这都意味着需要拿到更古老的病毒DNA样本。

在这一最新发现之前，我们拥有的最早的DNA证据乃是来自17世纪的一具立陶宛木乃伊(意外发现)以及捷克国家博物馆的两件19与20世纪的标本。将这些样本中的DNA和现代的天花病毒样本进行比较，发现他们拥有的最近的共祖存在于公元1530到1654年之间。

剑桥大学病原体进化中心的病毒生物学家Barbara Mühlemann和她的同事们在距今3.1万余年的生活在欧亚大陆与美洲大陆的1870个人的考古遗骸中寻找古代天花的踪迹。

研究小组在论文中解释说：“从考古遗迹中发现的古代病毒为从前发生的感染提供了直接的分子证据，并且可以调和在早期书面材料中可能的感染的历史记录和目前最古老的基因序列之间的差异。”

研究人员运用鸟枪法测序，从26名早已去世的北欧人的骨骼和牙齿中找到了与现代天花有关的古代病毒DNA片段。在这26人之中，有13人拥有可用于更深入测序的足够的病毒DNA材料，其中11人来自维京时代，在公元603到1050年之间。

在这11个样本中，研究小组只利用4具人体遗骸就重建了近乎完整的病毒基因组(至少达到病毒基因全序列的96%)。这已经足以得到研究人员想得到的证据。

作者说：“维京时代的基因序列将人类最早感染VARV病毒的确切日期向前推了大约1000年，并且展示了一种从前从未为人所知而现在已经灭绝的病毒分支的存在。”

“这份早至公元603年的aVARV样本，与从6世纪末期起的南欧与西欧的可能是天花感染记录的数个书面记录相符。”

这一结果也支持了天花起源于啮齿动物的理论。这些古代病毒的样本与现代天花病毒相比实际上与感染沙鼠的痘病毒家族中的另一种病毒——taterapox病毒联系更加密切。

现已灭绝的aVARV病毒比起现代天花病毒来有几个额外的基因。马德里Severo Ochoa分子生物学中心的病毒学家Antonio Alcamí说，这几个基因也存在于有害性更小的痘病毒中，可能有助于aVARV病毒感染多种动物宿主。

他在一篇关于这个新发现的评论中说：“也许古代的VARV用几个世纪进化成了一种相对更为常见的，可以造成轻微程度感染的人畜共患病。”

但研究者们并没有这么确定。这种现已灭绝的病毒曾在北欧广泛传播，但仅仅从DNA并不能说明其严重性。作者指出，“我们不能确定这些人是不是真的死于感染。”

研究人员观察到，在这些古代病毒中基因失活拥有不同的模式，并得出结论，认为这些病毒“存在了大约450年时间并且在维京时代的人类之中广泛传播。”

这则研究发表在Science上。