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Dec. 13 2016

木乃伊身上驚現最古老天花病毒

  • 立陶宛教堂發現了幾具自然風化的木乃伊,其中一具孩童木乃伊身上發現了已知最古老的天花病毒樣本。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

    立陶宛教堂發現了幾具自然風化的木乃伊,其中一具孩童木乃伊身上發現了已知最古老的天花病毒樣本。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

  • 其中一具立陶宛木乃伊手的特寫鏡頭。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

    其中一具立陶宛木乃伊手的特寫鏡頭。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

  • 上百年前以松樹和橡樹所造的棺材靜置著。有些棺材紀載了死亡的符號、插圖、以及死亡日期。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

    上百年前以松樹和橡樹所造的棺材靜置著。有些棺材紀載了死亡的符號、插圖、以及死亡日期。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

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這種疾病難以捉摸、窮凶極惡,且會讓病患面目全非,最終喪命。人類因此發明了史上第一支疫苗,而天花也成為首個於世上絕跡的人類傳染病。

天花是歷史上最令人恐懼的疾病,但在分子遺傳學發達的今日,我們對天花史的認知漸漸又產生了許多疑問。

由麥克麥斯特大學(McMaster University)德古特傳染疾病研究所(DeGroote Institute for Infectious Disease Research)科學家們,帶領著多國組成的研究團隊,在立陶宛維尼亞斯(Vilnius)一處教堂內的孩童木乃伊身上,發現了疑似天花病毒的DNA線索,而且和現在的天花病毒樣本極為相似。他們利用「分子時鐘」回溯這段基因後,發現這個病毒存在的時間不會早於1588年。

這個時間比起印度和中國的歷史紀錄,以及埃及木乃伊身上的膿皰痕跡還要晚了數百年。

此研究發表在《當代生物學》Current Biology),內容提到科學家們根據研究結果,認為之前的發現有可能將同樣有類似症狀的疾病誤認成天花,因此需要更多古早樣本的支持論證,才能被寫入天花疾病史當中。

驚見天花病毒

生物人類學家匹比諾-馬斯卡利(Dario Piombino-Mascali)當時和研究團隊正著手從教堂中的木乃伊身上採取樣本。「總共有二十三具遺骸的軟組織保存狀況良好,其中七具近乎完美,因此我們只對這些木乃伊進行斷層掃描。對於那些流失部分物質或肢體殘缺者,我們便從中取出一些軟組織樣本。」

其中一具立陶宛木乃伊手的特寫鏡頭。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

 

匹比諾交給實驗室的第一個樣本是來自一名幼兒的骨盆和雙腿,據估這名幼兒大約在1634年至1665年之間死亡,年紀約二至四歲。

實驗小組對該樣本的基因進行檢測,意外發現了零碎、受損且不具感染力的天花病毒DNA。在更深入的研究之後,小組撈出並重組了整個天花病毒的基因,並和其他的天花樣本進行比對:最早的樣本為1944年,而最晚近則是天花絕跡不久前的1977年。

由於現代的樣本都有詳細記錄日期,因此團隊可以利用這些日期來測量其中的演變、現代和十七世紀病毒基因的分化程度以及預估病毒變化的速度。「我們可以藉著時間的推算來反向建立整個進化的程序。」該研究第一作者安娜.杜根(Ana Duggan)說。

回推時間後,他們追溯到一個演化的分歧點,那發生在1588年至1654年間。假使推算正確的話,這項研究將能確認當時這個可怕傳染病的元兇就是天花,但同時也印證了幾千年前的案例並不是同一種病毒造成的。

最重要的是,這些病毒基因造成的分化「並沒有特別多」。

「假使你回溯歷史到幾千年前,比如說你認為天花長在兩千年前的木乃伊身上,甚至是在人類農業文明起步時就已存在的話,你應該會發現這種病毒有演化多樣性,但是我們並沒有發現這種現象。」杜根說。

上百年前以松樹和橡樹所造的棺材靜置著。有些棺材紀載了死亡的符號、插圖、以及死亡日期。PHOTOGRAPH BY KIRIL CACHOVSKIJ, DELFI

生化威脅

小組在論文中表示,有些歷史紀錄可以為他們的研究成果背書。舉例來說,城市用來列出死亡原因的「死亡法」直到1632年才開始出現一些天花的案例。而其他疾病像是牛痘和猴痘也會出現類似的膿疹症狀。(美國中西部於2003年爆發了由稀有寵物所帶來的猴痘疫情,造成了許多恐慌)

儘管已經撲滅殆盡,天花仍有一線生機。病毒樣本在俄國和美國疾病管理防治中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention,CDC)的控管下保存著。它被當作一種恐怖生化武器,並且只有少數幾名研究員能夠以研究為由接近。

該小組希望可以繼續進行這項研究,但這對他們來說會是一場愈來愈艱難的挑戰。目前為止的研究只囊括了小部分的古代病毒DNA,這對他們整個實驗來說只是冰山一角。「我們尤其對十六世紀新大陸的樣本有興趣,當時歐洲人將天花帶到北美洲,嚴重影響到原住民生活,」杜根說。「假使我們發現了更古老的線索,或許我們會有完全不同的結論。」

 

延伸閱讀:冒險家:病毒捕手 / 原來病毒也有「免疫系統」!

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