摘要：鼠疫耶尔森菌导致了黑死病——在 14 世纪中叶导致多达 5000 万人死亡——以及公元 6 世纪横跨地中海的早期瘟疫。这种细菌在美国、非洲和亚洲的部分地区仍然以低水平传播，通常通过老鼠或其他啮齿动物携带的受感染跳蚤传播给人类。

一个小的基因变化会使导致鼠疫的细菌不那么致命，但可能更具传染性，从而允许在较小的种群中传播更大的疾病 1 ，《科学》杂志上的一项研究报告。

鼠疫耶尔森菌导致了黑死病——在 14 世纪中叶导致多达 5000 万人死亡——以及公元 6 世纪横跨地中海的早期瘟疫。这种细菌在美国、非洲和亚洲的部分地区仍然以低水平传播，通常通过老鼠或其他啮齿动物携带的受感染跳蚤传播给人类。

以前的研究发现，一些鼠疫耶尔森菌菌株的 pla 含量减少 2 ，这是一个与疾病严重程度相关的基因，但目前尚不清楚原因，加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的古遗传学家、最新工作的合著者 Ravneet Sidhu 说。“我们在这项研究中的研究结果描述了一个案例，其中一种引起大流行的病原体独立进化成了我们认为稍微弱的疾病形式，”她说。

为了了解基因变化的影响，该团队用现代鼠疫耶尔森菌菌株感染小鼠，这些菌株的 pla 水平正常，基因水平降低或根本无法表达。当将细菌注射到皮下以模拟影响淋巴结的鼠疫形式时，感染 reduced pla 菌株的小鼠比感染正常菌株的小鼠多活了近两天。死亡率也从正常菌株的 100% 下降到减少 pla 菌株的 85%。然而，当研究小组通过静脉注射或通过鼻子感染小鼠以模拟基于血液或肺部的感染时，减少 pla 的菌株与正常菌株一样致命。

该团队还研究了古代和现代鼠疫耶尔森菌菌株的基因组，以了解 pla 耗竭的普遍程度。从先前发表的研究中获得的 30% 到 50% 的古代菌株显示出耗竭迹象，1994 年从一只人类和两只大鼠中分离出的三种现代菌株也是如此。为了了解为什么 pla 会耗尽，研究人员分析了这些古代和现代菌株的遗传数据。他们发现，这种减少是由于基因组的一个区域中包含 pla 基因的 2,100 个碱基对长的 DNA 区域缺失，以及称为质粒的 DNA 分子整合到其他区域。

Sidhu 说，该团队假设 PLA 枯竭的发生是因为鼠疫的反复爆发降低了啮齿动物种群的密度。她补充说，增加老鼠具有传染性的时间将使它们有更多时间在分散的种群之间旅行，从而增加它们传播疾病的机会。

澳大利亚墨尔本莫纳什大学的微生物学家弗朗西斯卡·肖特 （Francesca Short） 说，这些发现显示了微小的基因变化如何对病原体传播产生重大影响。“这甚至不是基因的缺失，”她补充道。Short 说，这是历史上多次出现的剂量变化，作者合理地将这种变化与毒力降低和可能增加的传播联系起来。

Sidhu 不愿将鼠疫耶尔森菌的发现外推到其他引起大流行的病原体，例如冠状病毒 SARS-CoV-2，因为基因变化很可能只有在疫情爆发结束时才有利，当时更致命的菌株无法存活。“实际上，要了解其他疾病的行为方式，我们需要从多个领域对这些疾病进行具体研究，包括理论和实验进化，”Sidhu 补充道。

doi： https://doi.org/10.1038/d41586-025-01687-8

来源：人工智能学家