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安德烈亚斯·g·观点,桑德拉·菲, ”古病理学的人类结核病和气候的潜在作用”,跨学科视角传染病, 卷。2009年, 文章的ID437187年, 9 页面, 2009年。 https://doi.org/10.1155/2009/437187
古病理学的人类结核病和气候的潜在作用
文摘
肺结核的起源和演化及其病原体(结核分枝杆菌复杂)并不完全理解。人体残骸paleopathological调查提供了一个独特的洞察分子进化和传播包括环境的相关数据。材料的分子分析从埃及(3000 - 500 BC),苏丹(公元200 - 600),匈牙利(公元600 - 1700),拉脱维亚(公元1200 - 1600年),和德国南部(公元1400 - 1800)urprisingly透露不断高频肺结核的不同时期对结核病传播排除重大环境影响。输入各种分枝杆菌菌株为祖先提供证据结核分枝杆菌菌株在Pre -早期埃及王朝的材料(公元前3500 - 2650),而典型m . africanum签名坟墓被发现在一个中央王国(2050 - 1650 BC)。样本的新王国时期(公元前1500 - 500年)末表示现代结核分枝杆菌菌株。没有见过的证据牛分枝杆菌在埃及的材料牛分枝杆菌签名是在西伯利亚首次发现生物材料约会早2000年。这些结果禁忌的理论结核分枝杆菌进化而来牛分枝杆菌在早期驯化在该地区的“新月”,但支持的场景结核分枝杆菌可能来自一个祖传的祖应变。这种进化的环境影响场景值得持续强烈的评价。
1。介绍
今天,结核病仍然是人类的主要捕食者,全球每年导致数百万人死亡。尽管有巨大的社会和经济负担,起源以及病原体的进化仍然远未被完全理解。这包括毒性机制的理解,宿主-病原体相互作用的,和细菌发展,包括改变环境条件的影响,包括气候。
结核分枝杆菌引起的慢性传染病。这些分枝杆菌能引起慢性破坏性炎症通常包含与中央坏死肉芽肿(“结节”)。由于本地和/或系统性传播主要是每个器官都受到影响。频繁,任何系统性通过血液传播包括骨组织最首选的骨性病变发生在椎体。
从数以百计的分枝杆菌株主要存在土壤bacteria-only四株是人类结核病的主要致病原。所有四个种族,称为结核分枝杆菌、牛分枝杆菌m . africanum canetti,导致相同的临床模式。一些其他分枝杆菌,如m . avium和m . kansasii,也可以诱发肉芽肿性肺部感染、频繁,但不仅限于在免疫功能低下的患者,如在感染艾滋病毒的人。计入非典型mycobacterioses这些分枝杆菌。
直到最近,病原体的起源和演化的各个方面受到限制的比较分析目前隔离和外推结果的观察和起源进化。尽管有相当大的努力,结果数据仍然假设。最近的技术进步polychain反应(PCR)技术,然而,现在允许识别和表征基因片段在生物医学仍数百数千年的年龄(1]。这一点已经成为可能因为PCR可以放大甚至微量DNA,例如非常少量的完整DNA分子居住在古老的生物材料,例如,在骨或软组织木乃伊。这部小说方法不仅提供了潜在的洞察不同的分枝杆菌菌株的进化时间进程,但也可能提供相关数据对分枝杆菌发展环境影响及其多样性。
在这份报告中,我们描述古代分枝杆菌dna分析的现状在古代人类遗骸与特定参考当前场景的进化的人类肺结核并提出初步假设环境因素的影响。
2。以前的人类致病性分枝杆菌的进化理论
人类结核病曾被认为来自人类和动物之间的密切接触,特别是从牛或公山羊的来源。因此,牛分枝杆菌(牛分枝杆菌)曾建议最初的进化形式的分枝杆菌(2]。结果是,气候变化在近东/北非沙漠的形成在不同的地区,形成所谓的“新月”导致游牧人口的聚集和久坐不动的定居点的形成。随着这种变化在人类生活风格,动物驯化。这被认为是一个初始化事件的结核病传染给人类。由于人们认为牛形式是“老”,从而可能没那么致命的人类。然而,这并不符合当前的临床观察。
首先怀疑这个假设是否正确来自最近各种致病性分枝杆菌菌株的比较基因组分析。因此,Brosch et al。3]目前相比不同的基因片段的分枝杆菌MTB-complex和建议存在/没有这些部分是由于进化发展。比较分析推测,人类的分枝杆菌菌株,结核分枝杆菌,代表了最古老的压力。在以后开发其他致病性分枝杆菌分离包括牛类型(图1)。这有趣的假设,然而,可以提供任何时间框架和不同发育阶段的任何空间分布在人类历史上。也没有任何数据可以推断表明潜在环境影响分枝杆菌进化。
因此,只有直接的分子分析古代人类和动物的生物材料可以解决这些问题。此外,这样的分子分析也可以回答两个主要问题:(i)是古代人类结核病罕见或频繁的疾病人群?和(2)应变(s)发生在哪个时期古代人群?答案也可能提供一个基础理解分枝杆菌进化上的任何环境因素的影响。
3所示。的Pathomorphology骨性肺结核
非常典型的形式骨性结核病是一种慢性破坏性炎症过程与骨结节的形成与其他器官/组织的感情。骨性肺结核的偏好网站不仅胸和腰脊椎和大关节的松果体,而且头骨(tuberculose脑膜炎)和各种小而扁平的骨头。一般来说,每个骨头可能受到影响。脊髓的感情似乎源于从胸腔(肺和胸膜炎tuberculosa)到邻近的椎体(通过淋巴管和脊椎旁静脉丛)或系统性通过血液传播。后者可以解释的高频率tuberculose关节炎和松果体的参与。
最后阶段的脊柱结核病是非常典型的腹侧椎体导致崩溃或多或少严重的脊柱测角(“gibbus”)(图2)。这种情况表明长期骨结核病;病变通常表现为严重的变更的腹侧椎体和瘘管的骨头和/或椎间盘。主要鉴别诊断包括创伤续集和其他一些脊髓感染,如布鲁氏菌病。而伤害引起的缺陷主要影响腹侧和背侧的椎体,布鲁氏菌病不会显示fistular缺陷。
(一)
(b)
最近,我们(4)发现了相当数量的不典型的骨性病变,尤其是脊柱,这证明了MTB-complex分子阳性。这些病变常常表现为不规则斑腹侧的椎体,但缺乏椎崩溃和管状器官的形成(图3)。这些病变的鉴别诊断包括创伤续集和各种不同的传染病,包括mycobacterioses。之前的分子研究那些“非特异性”椎表明分枝杆菌感染可能代表这些病变的主要部分(4,5]。
4所示。人类历史上第一个证据结核病
结核性感染的存在在人类历史上第一次证明了这一点非常典型的宏观变化受感染的骨头,脊髓损伤(见主要部分3),自新石器时代(即被发现。,大约。3000 -公元前7000年)。最早的观察典型的脊柱结核在欧洲来自洞穴的竞技场老实人(利古利亚)在意大利的材料可追溯至公元前第四年上半年(6]。略“年轻”例类似的形态从丹麦7)和德国(8]。最近,结合形态学和分子调查从地中海沿海地区新石器时代发现的以色列称两个人,妈妈和孩子,出现可疑的骨结核病病理证实的分子分析(见部分8)。这两个例子可以追溯到大约公元前7000年(9]。更多情况下已确定的基础上脊髓形态学在罗马和中世纪时期。目前,相信这里的肺结核感染人数普遍增加后的时期增长的population-especially扩大townships-following新石器时代的狩猎者和采集者的人群。然而,存在还没有证明这个假设。大多数这些观察仅仅基于形态学分析,但仍然等待分子确认。此外,一些数据库已经从骨骼的分析一些人口聚集来自中部欧洲(德国、匈牙利、拉脱维亚、法国)之间的时间段中世纪和最近的世纪。
与欧洲相比,更多信息可用于这些地区发生意外或有意木乃伊化,尤其是在南美和埃及。这里,骨和/或残留的典型形态学病变软组织显示人类肺结核初以来的存在时期(c。公元前3500年)。只有很少有哥伦布发现美洲大陆前木乃伊的情况下还被分子技术分析提供一个成功的扩增结核古DNA (10- - - - - -13),更多的数据可用于埃及材料(5,14- - - - - -18]。因此,它是有意义有仔细查看当前数据库在埃及的材料。不幸的是,还没有成功的分子调查处理人口有狩猎的生活方式,比动物驯化和农业。“古老”的分子证明分枝杆菌感染c。17000岁的野牛19),但没有人感染超过9000年前存在已成功进行了分析。
5。人类结核病在古埃及的证据
第一个证据表明人类肺结核是出现在古埃及也来自典型的宏观骨性改变人类遗骸,在本实例保存完好的埃及木乃伊。同样的,第一个“案例”已经被描述在1910年(20.]。木乃伊的阿蒙牧师Nesperhan呈现典型的腹下胸椎的破坏导致的典型gibbus脊柱结核的形成(见上图)。此外,僵化的paraspinal脓肿沿着脊椎旁的肌肉出现在这具木乃伊。除了这个典型案例其他脊髓病变检测的样本。在编译之前,英国集团(21)能够总结31例脊柱结核在发表材料从古埃及。
在1997年我们的学习小组是第一个发现古代DNA片段人类所特有的结核分枝杆菌复杂的木乃伊脊柱结核的典型形态标志(14]。由于这种情况下,我们能够提高分析技术允许分析古代人类结核病的分子特征。
6。人类Tuberculosis-Technical分子分析的先决条件和避免污染
古DNA的分析(aDNA)总是对污染风险与最近DNA,因为第一个是分散,大多保存很差,而后者是保存完好,因此更容易放大/分析。因此,即使是很少量的最近的DNA可以产生文物。为了减少污染的风险的一系列条件一直声称,从我们自己的研究实验室等以及其他出版材料来满足这些标准。这些包括:只要有可能,去除样本现场;(2)存储的样本在无菌实验室器皿;(3)所有实验室工作只有在房间,专门致力于aDNA分析;(iv)的样品表面(通过化学和/或机械处理);(v)只要有可能,使用一次性实验室器皿;(vi)无菌工作台为实验室的个人条件和广泛的预防措施避免延续的物质;(七)复制数据,在遥远的实验室。
工作的标准与人类aDNA必须保持非常严格,这似乎更少的风险与分枝杆菌aDNA自现代污染来源仅限于实验室遗留的影响(因此,使用的房间只献给aDNA分析),但少人,可能感染了细菌。在所有我们自己的研究,是目前回顾这些标准被严格遵守。此外,一个额外的“控制”的分枝杆菌分析提出了MTB-strain分析(例如,通过spoligotyping)可能会迅速发现污染与特定的菌株(最近的)。类似地,遗留的污染pre-PCR材料与post-PCR片段(至少在这些研究由我们自己的执行组)不太可能因为在这种情况下相同spoligotyping模式的几个案例应该是预期。这不是在我们的研究。(在其他的研究中,比如,通过Hershkovitz et al。9),只提供了spoligotyping完整而不是充分确凿的模式可能是由于最优保存的材料比在“年轻”,人为mummified-Egyptian生物材料)。虽然我们没有相应的证据表明,污染问题影响大多数数据所示编译,它不能被完全排除,古代污染发生可能影响任何观察。
7所示。结核病的分子估计频率在不同古埃及的人口
与此同时,我们的研究小组分析了160 samples-mostly骨样本为结核病的分子存在。这些材料来自两个站点,pre -阿比多斯的早期王朝的墓地,上埃及(c . 3200—公元前2800年),和几个“贵族墓地”的坟墓Thebes-West涵盖期间从所谓的“中央王国”(公元前2000—1600年)和“新王国”(1600 - 1000 BC),直到“晚期”(800 - 500 BC)。这种材料的三个主要时期可以单独评估:pre -直到王朝早期(),一个专门用于墓中央王国时期()和几个坟墓建于埃及新王国并使用直到时期()。在这种材料,我们发现在4 13前王朝早期病例的分析,在13个中央王国的45个样本,102年16新王国,直到后期样品具体的结核分枝杆菌的古代DNA(表1)。
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| *:典型的结核病例和例肉眼病理学,可能代表分枝杆菌病。形态特征的“典型”和“suspective”情况下看到的文本。所有数据已从以前的出版物(有些重算为了渲染数据可比性)([5]一个,(15,16]B,(17]C,(18]D,(22]E,(23]F,(4]G,(24]H)。 |
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虽然有不同的生物材料的保存状态之间的王朝统治以前的时期,直到后期(主要是由于木乃伊化推进技术/保护),这些研究揭示非常相似的肺结核的频率大约30% (pre - /早期王朝),29%(中央王国),大约20%(新王国,直到后期)(统计上没有显著差异)建议类似的感染率在古埃及的各种数量近2500年的时间。
然而,考虑,(i)这些研究的总体样本的数量仍然非常低,这样任何推广必须非常小心和(2)我们最初所选样本的外观形态暗示为骨性肺结核。因此,至少在第一眼一定选择偏见被引入我们的分析,然而,不同亚种群之间的不同,这些数据可能彼此之间的可比性,虽然只在有限的程度上其他分子的研究。因此,我们还分析了结果肺结核频率对骨性病变的形态出现。在超过75%的情况下与肺结核的非常典型的形态特征(例如,典型的脊柱“gibbus”人物2)分子的分析提供了一个积极的结果。甚至在这些情况下,轻微的,但非特异性骨性病变(见上图,图3)甚至阳性病例的20%,这样一个总体估计大约40%的典型的/可疑病例呈阳性结核病aDNA(表1)。最令人吃惊的是,近10%的骨头和样品的形态学提供了积极分子的结果。后者的结果是解释为肺结核的事实可能导致系统性与血液传播,即使没有形成典型的形态学病变,例如,在终极premortal时期。这已经被自己的最近的一项研究证实,包括最近一系列尸检例autoptical证据“系统性”传播(在这种情况下:淋巴结亲情之外最亲密的淋巴结主要复杂,那肺结核,或Landouzy败血症)显示,否则很高比例的分子积极成果形态不起眼的椎体。结果是,分子识别结核分枝杆菌复杂aDNA表明premortal系统性传播的细菌。
此外,这些不同的“研究人群”代表有趣的模型来计算粗糙的感染率在古代人群,比如古埃及。假设类似macromorphologically频率检测到感情的骨骼系统结核病传播(在当今人口约。5%,McTammany et al。25]),12个典型案例的宏观识别c。1.000木乃伊和骨架(直到后期王朝统治以前的)表明肺结核患病率约25%的人口。不幸的是,“典型的结核病例”的分布不是甚至在不同时期的分析和一些人口甚至没有显示这些典型案例,所以结核病感染率的差异不能推导出直到现在。
8。在其他历史人口结核病的分子分析
同时,一些实验室已经成功发现肺结核DNA广泛的人群从不同的时间段,例如,新石器时代以色列[9],哥伦布发现美洲大陆前秘鲁[10]和智利北部[11- - - - - -13),拜占庭土耳其,Pre-European接触婆罗洲和罗马时期的英格兰26),中世纪的英国27,28],中世纪的立陶宛[29日,18至19世纪匈牙利(30.]。我们的学习小组的贡献研究中世纪的匈牙利(4,23],德国南部[17,24),和法国南部22]。
从这些研究只有少数报告涵盖一系列的情况下,大多数研究覆盖仍然案例报告或总结一些孤立的情况下,没有提供一个人口基础。除此之外,一位立陶宛系列的分析(29日)描述肺结核感染人口基础上与肺结核患病率约25%这是非常类似的一系列自然木乃伊从基督教努比亚(31日]。同样,观察在中年人口从匈牙利南部(阿瓦尔人时期,c。700 - 900 AD, Bacsalmas,匈牙利)一直在做480例(共46个23]。再一次,我们发现结核病的频率与大约30%的埃及材料(表的范围1)。
分子最近的一项研究在几个匈牙利天然木乃伊(公元1731年- 1838年)显示,55%的人口(个人调查)结核病阳性结果30.,32]。有更大比例的肺结核阳性病例在成熟的成年人比在老年和青少年。由于出色的保护古DNA的成功放大在这人口非常好。
此外,但主要是小样本研究法国南部(La Celle普罗旺斯(22)和德国南部(雨/好色;(17],Sulzburg [24]揭示可比感染率在其他系列建议中分枝杆菌DNA的存在人类可以追溯到公元前大约3200在肺结核感染的惊人的高患病率水平相对高的数字。
总之,所有的研究使用的识别的分子分析结核分枝杆菌在公元前3.200年至公元1800年之间人口历史说明不断高感染率增加仅在过去的几个世纪(如匈牙利,这可能会大大影响优秀的匈牙利木乃伊保存)。环境因素的影响,因此,这样的显著差异,例如,在气候、营养、社会分层明显并不影响这种疾病的感染率。然而,由于所有人群调查还属于人口定居点,这可能是负责结核病的高发。
9。分子识别的结核菌株在古埃及的材料
除了存在与否的分子识别人类致病分枝杆菌DNA,分析肺结核菌株的最大利益。这尤其需要评估进化方面的分枝杆菌和识别的空间和时间分布各人群的感染。目前分枝杆菌应变分布的数据可用于古埃及(15,16],史前西伯利亚[33],中世纪英国[34,匈牙利木乃伊人口(见上图30.,32])。获得的数据通过分析人类致病性分枝杆菌菌株的毒株特异性基因片段(例如,基因只出现在一个应变显示特定的基因或基因差异在特定地点)或通过一个特殊的放大过程,存在缺乏IS6110-gene间隔区域的决定。后者过程,称为“spoligotyping”,提供了一个典型的签名的间距器独特的不同分枝杆菌菌株。少的注意的是,这两种方法显示大量成功的放大比通常调查multicopy IS6110-gene(存在的标记/缺乏结核病DNA)基因“退学”以来的区域影响这些地区更容易比multicopy IS6110基因。因此,并不是每一个案例与成功IS6110-amplification还显示了一个积极的分枝杆菌菌株鉴定。
从古埃及的“古老”的材料18),只有少数成功的spoligotyping结果可以从pre -直到获得早期王朝的材料(阿比多斯,c。3200年-公元前2800年)。因此,我们能够获得2完整和4不完整spoligotyping模式在pre - /早期王朝的材料。然而,更多的数据可用于中央王国(c . 2000—公元前1600年)和新王国,直到后期(c . 1500—公元前500年)。结果数据显示显著差异的菌株与目前普遍对整个世界和那些局限于特定的区域。有趣的是,在还没有成功地放大160例牛分枝杆菌是礼物。这方面,必须考虑到牛分枝杆菌可能更容易逃脱的分子分析比结核分枝杆菌,因为牛分枝杆菌包含更少的副本IS6110序列比结核分枝杆菌。此外,早期王朝的材料显示一个“老”的结核分枝杆菌(typus humanus),没有窝katG和gyrA基因的突变和缺失TbD1和RD9;(18),从广泛的“现代”略有不同结核分枝杆菌应变在spoligotyping(突变和缺失存在),此外“中央王国”的材料m . africanum菌株,新王国,直到后期材料的“现代”的压力结核分枝杆菌(typus humanus),但不是“老”应变pre -王朝早期。因为这些观察来自不同的坟墓(和两个不同的埋葬地点)我们不能直接进化行结束。然而,数据很好地符合假设的假设由巴斯德研究所集团(3,图1)表明一个“开关”“旧”到“现代”结核分枝杆菌(typus humanus)发生在公元前2000年和1500年。m . africanum也出现在早期的人口,使其在早期进化过程是合理的(可能代表一个进化的并行开发呢结核分枝杆菌)。最后,它的最高利益牛分枝杆菌是(至少直到现在)未见任何古埃及样本分析。
有趣的是,尚未分子证明人类最早的分枝杆菌感染(9)显示,至少有一些特性的分枝杆菌的“现代”模式。因此,作者能够识别TbD1删除。结果是,上述“进化计划”可能受到不同时间尺度的不同地区和/或数量。目前,分子调查案件的数量太小,让最终的结论和最终的惊喜不排除在外。
然而,符合所有的观察,中世纪英国和匈牙利木乃伊人群发现结核分枝杆菌(typus humanus)压力,但不是牛分枝杆菌。在这里,没有m . africanum被检测到。然而,最近,泰勒et al。33描述了四例牛分枝杆菌从西伯利亚铁器时代墓地感染骨架(c。2000年前BP)表明这一毒株起源于东方与西方最近蔓延至。这方面,它不仅是调查是否特点的环境,如不同的生活环境,动物和人类之间的联系,但是还是否气候可能是影响因素的发展牛分枝杆菌应变和随后的感染人类。
10。从理论和Paleomicrobiological分析可能进化的场景
数据日益增长的难题提供了新的见解的分布和发展人类致病性分枝杆菌。我们因此建议一种“旧”的人类的结节细菌(至少一个)第一个原始菌株。仍然是合理的,这是获得从动物来源,是山羊的或牛的起源。这个问题,然而,保持开放,直到足够的动物材料研究。这一假说的存在至少一个提示:罗斯柴尔德在案例研究等。19)报道结核分枝杆菌DNA从17000岁的野牛骨头。观察另外的基因分型结果表明一个更接近的基因型结核分枝杆菌比其他分枝杆菌(人类类型)。结果,分析动物的残留物来自早期驯化的时期是特别感兴趣的证实这个问题。
此外,我们的鉴定m . africanum坟墓里复杂,只被用于“中央王国”,以及进一步Middle-New王国从Thebes-West坟墓,还特别注意因为这类型的分枝杆菌被认为起源于非洲中部和东部,在指定的时间内传播到埃及的交易连接苏丹地区是合理的。
我们的数据的新王国,直到后期材料显示了一个“现代”类型的主导地位结核分枝杆菌菌株,如那些主导今天隔离影响人类。因此,我们有充分的证据表明“过渡”从“旧”到“现代”结核分枝杆菌已经提出了Brosch et al。3)一个假设的基础上发生的,这可能发生早期王朝之间的新王国时期(也就是说,在大约1500年的时间框架。进一步分析可以缩小这个框架更多(参见图1)。
11。历史性的尼罗河谷的气候
没有尼罗河,埃及将(已经)一个完整的沙漠地区(沿海地区除外)。独特的地理条件数千公里长的“河绿洲”是基本对古埃及帝国的起源及其持久性好几年。进一步的运输水变成一个完全干旱地区(小于5毫米降水/南)尼罗河每年为国家提供了一个非常肥沃的土壤。自从每年尼罗河洪水对古埃及人来说,至关重要的河流正是记录。可以追溯到公元622年我们有相当精确的尼罗河水措施指标,进一步,尽管不完全信息可以追溯到公元前c。3.000。这是一个重要的信息来源的古气候地区。进一步的数据来自欧洲的比较调查(如冰河学分析高山冰川)和稳定同位素谱获得人类遗骸从不同时期的古埃及。尽管这些数据集的结果从非常不同的方法,他们为我们提供了一个相当粗糙,但有趣的气候模式在埃及法老。
尤其是所谓的“水位计”的观察粗笨的岛(阿斯旺)入口点到古埃及南部重要的使用。同样哈桑(35]主席和Riehl办公室和Meitin [36)为我们提供了一个精确的变化在尼罗河洪水c。公元620年和公元1950年之间出现了尼罗河的短周期气候变化。这些研究显示8的气候变化事件持续时间的ca。100年是“小气候适宜期”期间暂时中断c。公元1300年和公元1600年之间。类似的变化推断从巴勒莫的石头的记录表明类似的气候变化回到公元前3000年(37]。这些数据与湖的沉积物分析Qarun法雍萧条美联储的年度溢出Nile-indicate重大气候变化在古埃及王朝统治以前的c。公元前4200年,公元前3800年,公元前3000年。导致长时间的干旱也由大概1米低尼罗河每年洪水(35在埃及)造成持久的干旱。这必须在古埃及,日常生活产生了重大影响。
第二组证据来自冰河学研究在高山地区的调查提供证据冷却器和相对多雨时期近东(殷商古城、叙利亚)[38]随着泥沙变化在幼发拉底河。虽然这些数据并不直接代表尼罗河地区,似乎公平假定气候变化在此期间可能也影响了埃及的北部(下埃及)。
最后,从王朝统治以前的人类遗骸的稳定同位素模式(c . 3200—公元前3000年)第一次中间期(即。,c。公元前2200年)和后期(即罗马的发现。,c. 500–30 BC) also suggests climatic changes in ancient Egypt [39]。这些调查使用稳定的氧同位素的模式发现前王朝时代古气候是温暖比古王国之间的时期和中央王国(所谓的第一中级阶段,c。2200 -公元前2100年)和后期到罗马时期。研究结果表明,有一个从王朝统治以前的温度降低到第一中间期和温度升高直到罗马时期。
这些各个部分(主要是间接的)证据的古气候古埃及我们一起可以识别循环微小气候变化以及更重要的早期的环境恶化和气候条件的改善。
由于其核心意义,环境条件对所有生物的进化是必不可少的因素。这是特别适用于细菌生活在严重的宿主-病原体相互作用的选择压力和毒性。这方面的气候,特别是环境温度,湿度,等等,扮演着中心角色。尽管这个角色及其交互作用尚未系统地研究我们初步数据(在一个非常限制研究人口)开始为我们提供一些见解气候条件和病原体之间的交互。随着分子技术的出现和病原菌的特征的直接分析人类遗骸从历史人口,我们现在有机会扩大我们的见解“气候”和细菌进化之间的交互。由于技术需求到目前为止只有很少的病原菌和小系列的样品分析了中央关注分枝杆菌,即人类肺结核。然而,这种独特的方法为我们提供了第一个有趣的观察。(我)几项研究在人类遗骸从不同时期和地区(主要是在非洲北部和欧洲中部)建议不断研究人群的患病率高。(2)由于显著不同环境条件的宿主和病原体(例如,在“气候”),这表明分枝杆菌的毒力没有明显受到环境变化至少自古代人群的生活栖息地没有明显不同。然而,这也意味着生活方式的变化,例如,来自狩猎文化的变化,乡镇人口,可能是一个更核心问题与疾病发展和细菌进化。(3)有一些非常有趣的发展方面的压力结核分枝杆菌复杂与不同的时期和地区。仔细分析,随之而来的环境因素识别调节条件将是一个重要问题。
总之,尽管我们在最开始的理解进化的细菌和宿主之间的相互作用和环境,paleopathological方法也似乎是一个非常有趣的发现什么条件有正面或负面影响不同的进化历程。希望paleopathological技术的进步将使我们能够回答这些问题。
12。视角
最新进展的分子检测和表征微生物在古代组织样本的分布和演化提供了新的见解不同的病原体在人类历史。因此,人类遗骸的直接paleomicrobiological分析提供了更多和更精确的人类结核病和底层的分枝杆菌菌株的照片。初步研究证实现代PCR技术能够直接分析这个问题。此外,它变得明显,最近分枝杆菌基于进化学的理论模型在最近的应变差异isolates-indeed历史上发生。虽然这张照片仍然提供了一些孤立和不相关的难题,我们建议的起源结核分枝杆菌菌株(“旧”菌株)文明的黎明,但不是的牛分枝杆菌正如前面。可能来自“老”的压力,一些现代类型的结核分枝杆菌进化出一些不同的地方和空间分布随时间和不同地区。正在进行的和未来的paleopathological和paleomicrobiological调查有望促成这张照片。
承认
作者研究活动已经慷慨地支持的德意志Forschungsgemeinschaft(赠款NE 575/3-4和NE 575/4-1)。
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