研究追踪乙型肝炎病毒从史前到现在的演变
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乙型肝炎病毒 (HBV) 是当今已知最广泛的人类病原体之一，影响全球超过 2.5 亿人。然而，它的起源和进化史尚不清楚。这课题不是一篇研究报告可以完成的，期待未来的研成果。
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一位科学家在马克斯普朗克人类历史科学研究所的古代 DNA 实验室对牙齿进行取样。图片：拉斐拉·比安科
研究追踪乙型肝炎病毒从史前到现在的演变
马普学会 2021 年 10 月 7 日
在《科学》杂志的一篇新论文中，研究人员通过分析迄今为止产生的最大的古代病毒基因组数据集，揭示了自全新世早期以来乙型肝炎病毒的进化。
乙型肝炎病毒 (HBV) 是世界范围内的主要健康问题，每年导致近 100 万人死亡。最近的古代 DNA 研究表明，HBV 已经感染人类数千年，但其过去的多样性和传播途径在很大程度上仍然未知。由来自世界各地的一大群研究人员进行的一项新研究，通过检查来自约 10,500 年前至约 400 年前的 137 名古代欧亚人和美洲原住民的病毒基因组，提供了对 HBV 进化历史的重要见解。他们的研究结果显示了病毒多样性的传播途径和变化，反映了众所周知的人类迁徙和人口统计事件，以及与现在的意外模式和联系。
国际科学家团队成功重建了石器时代和中世纪欧洲乙型肝炎病毒株的基因组。不仅从骨骼中恢复了古老的病毒 DNA，还重建了三种 HBV 毒株的基因组。古代病毒 DNA 的这种前所未有的恢复表明乙型肝炎至少在 7000 年前就在欧洲流行。虽然古代病毒与现代病毒相似，但这些毒株代表了一个不同的谱系，可能已经灭绝，并且与黑猩猩和大猩猩病毒的关系最为密切。
来自德国卡尔斯多夫石器时代遗址的 HBV 阳性个体的骨骼遗骸。该个体是一名男性，死亡年龄约为 25-30 岁。图片：妮可尼克利施
HBV 与美洲人民
当今的 HBV毒株分为九种基因型，其中两种主要在美洲原住民血统中发现。该研究提供了强有力的证据，表明这些毒株来自 HBV 谱系，该谱系在更新世末期分化，并由美洲的一些第一批居民携带。
“我们的数据表明，所有已知的 HBV 基因型都来自同一种菌株，这种菌株在这些人群发生分化时感染了第一批美洲人的祖先及其最亲近的欧亚亲属，”潮汐研究小组负责人兼该研究的主管丹尼斯·库纳特 (Denise Kühnert) 说。.
史前欧洲的HBV
该研究还表明，早在 10,000 年前，在农业传播到欧洲大陆之前，该病毒就存在于欧洲的大部分地区。
马克斯 ·普朗克进化人类学研究所考古遗传学系主任兼联合研究主管约翰内斯 ·克劳斯说：“许多人类病原体以前被认为是在引入农业后出现的，但 HBV 显然已经影响了史前狩猎采集者群体。”
从中恢复古代 HBV 基因组的样本的地理位置。图标表示样本材料（牙齿或木乃伊）。本研究中获得的HBV基因组用黑框表示。图片来源：Krause-Kyora 等。新石器时代和中世纪病毒基因组揭示了乙型肝炎的复杂进化
有趣的是，古老的病毒基因组似乎代表了今天没有近亲并且可能已经灭绝的不同谱系。这两个新石器时代的基因组虽然是从相隔 2000 年的个体中恢复的，但与现代毒株相比彼此相对相似，实际上与黑猩猩和大猩猩中发现的现代 HBV 毒株的关系更密切。相比之下，中世纪的 HBV基因组更类似于现代菌株，但仍代表一个单独的谱系。即使将其与从 16 世纪木乃伊中回收的两个先前公布的 HBV 基因组进行比较，情况也是如此。在这些木乃伊中发现的 HBV 毒株与现代毒株密切相关，这表明该病毒在过去 500 年中惊人地缺乏变化。这些发现表明该病毒有一段复杂的历史，其中可能涉及多个跨物种传播事件。
欧洲新石器时代转型后，狩猎采集者携带的HBV菌株被新菌株所取代，这些新菌株可能由欧洲大陆的第一批农民传播，这反映了与该地区农业群体扩张相关的大量基因流入。这些新的病毒谱系在欧亚大陆西部持续流行了近4000年。这些病毒株的优势一直持续到大约5000年前西部草原牧民的大扩张，这极大地改变了欧洲人的遗传特征，但与新HBV变异的传播没有明显的联系。
史前HBV的崩溃和重新出现
该研究最令人惊讶的发现之一是在公元前 2 千年后半期欧亚大陆西部的 HBV 多样性突然下降，这是一个重大的文化转变时期，包括东地中海地区大型青铜时代国家社会的崩溃.
“这可能表明在此期间一个非常大的地区性流行病学动态发生了重要变化，但我们需要更多的研究来了解发生了什么，”潮汐小组的主要作者和研究员亚瑟·科赫说。
在此之后，在欧亚大陆西部恢复的所有古老的 HBV 毒株都属于今天仍然在该地区盛行的新病毒谱系。然而，似乎与该地区以前的史前多样性相关的一种变体一直持续到现在。这种史前变异已经演变成一种罕见的基因型，它似乎是最近在 艾滋病病毒大流行期间出现的，其原因仍有待了解。？？？
来自德国彼得斯堡中世纪遗址的 HBV 阳性个体的骨骼遗骸。该个体是一名男性，死亡年龄约为 65-70 岁。图片来源：本· 克劳斯·科拉
约翰内斯 ·克劳斯强调了这项研究最重要的意义。“我们的研究结果揭示了来自人类骨骼的古代 DNA 的巨大潜力，使我们能够研究血源性病毒的进化。以前，我们是否能够在过去直接研究这些疾病存在疑问，”他说。解释。“我们现在有了一个强大的工具来探索病毒性疾病的深层进化史。”
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石器时代乙型肝炎病毒解码
更多信息：阿瑟·科彻 等人，乙型肝炎病毒进化的一万年，科学（2021 年）。期刊信息：科学
由 马克斯普朗克学会提供
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