迄今测序的最古老病毒:令7000年前古人类患上乙肝

出品|网易科学人栏目组 惜辰

微信|公号ID：WYKXR163

据《大西洋月刊》报道，7000年前，德国中部的一个山谷中，一个年轻人去世了。他只有25岁或30岁，最有可能是农民。他为什么这么年轻就死去？目前强大的遗传工具引出了一条诱人的线索——数千年前他的肝脏所感染的病毒DNA片段。

这是迄今得到直接测序的最古老病毒，为史前医学研究开辟了一扇新窗口。过去十年左右从数千年前的牙齿和骨骼获取的古人类DNA彻底变革了我们对古老流行病的研究。最近，科学家们从这些牙齿和骨骼中提取了来自古代细菌的DNA（如麻风病和瘟疫），这对于这方面的研究也做出了同样的贡献。病毒始终是下一个合乎逻辑的研究对象。但是它们的基因组很小，而且在较长时间内结构并不稳定。

两个不同的研究小组均表示，在欧亚大陆几千年前的牙齿中发现了乙肝病毒。此前从未有人对超过几百年前的病毒进行测序，两个研究小组的成果说明了古代DNA研究领域正快速发展。

其中一个研究团队以德国的本·克劳斯-克尤拉（Ben Krause-Kyora）和约翰内斯·克劳斯（Johannes Krause）为首。他们测序的病毒分别来自一名7000多年前的男性、一名5000多年前的男性以及另一名1000多年前的男性。另一个团队由哥本哈根大学的埃斯克·维勒斯列夫（Eske Willerslev）领导，他们的论文中公开了12人的乙肝序列，这些人来自青铜时代（公元前2500年前后）、中世纪等时期。乙肝病毒会感染肝脏，也能进入血液循环，停留在骨骼和牙齿中。

这些几千年前的乙肝病毒都很奇怪。与如今感染非洲黑猩猩和大猩猩的乙肝病毒相比，它们看起来不像现代人类所感染的病毒。两项研究中涉及的五种乙肝病毒都是如此。这五种病毒的感染者来自德国、波兰等国，生活在7000年前到3800年前之间。无论是什么类型，几千年前感染这些西欧人的乙肝病毒似乎已经在人类中灭绝，但仍寄居在非洲黑猩猩和大猩猩身上。但是灵长类动物是否因为人类才感染了这种病毒？或反之亦然？在世界上哪个地方这些病毒在人类和灵长类动物之间发生转移？

根据维勒斯列夫的研究，来自中亚的同样古老的乙肝病毒类似于如今在西欧、加勒比海、西非等地区的人类体内发现的病毒。什么原因让这些病毒与当时感染西欧人的古老病毒如此不同？

赫蒂研究所的病毒学家玛格利特·利特尔约翰（Margaret Littlejohn）说，“这些论文真的很有趣。但我们感觉，他们给了我们更多的问题而不是答案。”他的研究方向是乙肝病毒的起源和进化。

最初，古人类的DNA也造成了类似的混乱状态。有关证据挑战了一项“走出非洲假设”，即人类离开非洲并继续穿越其他大陆。事实上，古人类的DNA显示，不同种群可能在不同的时间离开非洲，甚至有可能返回非洲。在地球上的大部分地区，生活在某个地区的人们持续被其他群体取代。一些群体可能遭遇困境并灭绝。乙肝似乎也发生了同样的情况。

克劳斯-克尤拉表示，真正令人惊讶的是，过去的乙肝谱系曾经十分多样化。如今的乙肝病毒种类只占过去很小的比例。

维勒斯列夫认为，过去的多样性可能成为科学家预测乙肝未来的一条线索。他在新闻发布会上指出，“这类病毒过去可能存在各种突变类型，显然其中一些突变可能会再次出现。”世界范围内肝炎的患病率差别很大（英国为0.01%，南苏丹却高达22.38%）。总体而言，每年肝炎并发症导致近90万人丧生。

未参与这些研究的古代DNA研究人员昂德里克·波伊纳（Hendrik Poinar）表示，最终研究者甚至有可能复活这些古老的乙肝病毒并在老鼠身上展开测试，以研究它们是如何影响人体的。古代病毒的毒性是更高还是更低？它们是否会引发完全不同的病程？?

两个研究团队都选择研究乙肝病毒，是出于同样的原因：这类病毒的遗传物质由DNA组成，而不是RNA，因此可以通过标准的古DNA测序方法进行检测。而乙肝是一种慢性感染病，这意味着病毒会留在体内，因此古代DNA研究人员能够在骨骼和牙齿中找到病毒。

但研究对象还可以是其他病毒：疱疹、引发感冒的腺病毒以及痘病毒。提取这些病毒基因组还需要更多的研究工作。当科学家对古代DNA进行序列分析时，实际上把人类、细菌和病毒样品中的所有DNA进行统一测序，然后把碎片化的DNA片段像七巧板一样拼接起来。如果只对人类DNA感兴趣，就意味着放弃对细菌和病毒的研究。如果人类DNA可以揭示那些久逝者的情况，那么病原体DNA就可能揭示他们的生活方式、遭受的痛苦以及死亡的方式，也可能揭示传播疾病但未发生交配的不同群体之间的接触情况。

维勒斯列夫表示，此前对一些样品的研究中，他们的寻找目标只有人类DNA，目前他们又重新研究这些旧样品，希望从中找到病原体。他说，“我可以说，这些人的样本中有10%存在某种糟糕的病原体。研究牙齿时，也会发现约有50%的人患有各种口腔感染，你或许不会死于这些感染，但毕竟不好受。从事我们这一行业，你眼前会浮现这样的画面：在过去许多人过着各自的生活，但患有各种疾病。这当然有点破坏我对青铜时代的浪漫情怀。”