一個2歲的女孩在Charité大學(xué)附屬醫(yī)院在這里死于肺炎以下麻疹感染。第二天，醫(yī)生拿出了她的肺，在福爾馬林固定它們，并將它們添加到由魯?shù)婪?middot;魏爾嘯，已啟動的解剖標本集“病理之父”。他們在那里苦苦經(jīng)營了100多年，直到羅伯特·科赫研究所(Robert Koch Institute)的進化生物學(xué)家塞巴斯蒂安·卡爾維尼亞克·斯彭塞(Sebastien Calvignac-Spencer)在柏林醫(yī)學(xué)史博物館的地下室遇到了他們。

卡爾維尼亞克-斯賓塞和他的團隊采取了樣品從肺部，從中分離出RNA，然后拼湊什么是麻疹病毒的已知最古老的基因組。它的順序幫助他們闡明了麻疹歷史的更早時期。在今天bioRxiv發(fā)布到預(yù)印本服務(wù)器的一項研究，該小組斷定該病毒可能進入人類人口早在公元前4世紀，而不是在中世紀時期，作為以前的研究已經(jīng)表明。

亞利桑那大學(xué)的進化生物學(xué)家邁克·沃羅貝(Mike Worobey)說，這項工作在技術(shù)上非常出色：“只需能夠從這些潮濕的舊樣本中分離出麻疹病毒即可，這為進行各種激動人心的工作奠定了基礎(chǔ)。”亞利桑那州立大學(xué)坦佩分校的傳染病史學(xué)家莫妮卡·格林(Monica Green)也稱該序列“非常令人印象深刻”，但他說這項研究缺乏足夠的數(shù)據(jù)點，無法“對麻疹的出現(xiàn)提供決定性的答案”。作者同意。他們希望保存在自然木乃伊或冷凍尸體中的古代物品序列有一天能這樣做。

麻疹是人類最具傳染性的疾病之一，2017年據(jù)估計導(dǎo)致142,000人喪生。但是何時，何地以及如何成為人類病原體仍存在爭議。麻疹病毒的近親是引起牛瘟的一種，這種疾病在2011年被根除之前曾影響牛，鹿，水牛和其他什至有蹄類的有蹄類動物。大多數(shù)研究人員認為，這兩種病毒都是感染牛的共同祖先。格林說：“挑戰(zhàn)在于……麻疹在歷史疾病描述中留下的痕跡很少。”

由于麻疹傳播速度如此之快，并且感染賦予了終生免疫力，因此科學(xué)家估計，麻疹需要25萬至50萬人口，以免麻痹自己。歷史學(xué)家認為，最大的城市在公元前四世紀左右就達到了這個規(guī)模。但是，當日本的研究人員利用麻疹和牛瘟病毒的可用基因組構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，使它們能夠與樹枝約會時，他們在2010年得出結(jié)論，麻疹并沒有直到公元11或12世紀才出現(xiàn)

這種不確定性部分源于令人驚訝的缺乏歷史序列。1990年以前發(fā)生的麻疹病毒只有3個基因組是已知的。最古老的是1954年分離出的一種疫苗，后來變成了第一種麻疹疫苗。于是，卡爾維尼亞克·斯潘塞(Calvignac-Spencer)轉(zhuǎn)向了柏林博物館，該博物館的架子上擺滿了數(shù)千種組織和器官，這些組織和器官漂浮在充滿福爾馬林的玻璃盒中，就像人體解剖學(xué)的水族館一樣。

福爾馬林通過交聯(lián)蛋白質(zhì)和構(gòu)成麻疹基因組的其他大分子(包括RNA)來固定組織。為了從此類樣品中提取RNA，科學(xué)家使用了大約10年前由對福爾馬林固定的活組織檢查感興趣的癌癥研究人員開創(chuàng)的技術(shù)。Calvignac-Spencer說：“我們將它們在98°放置15分鐘，這會破壞交叉鏈接。”這也會破壞RNA，但是現(xiàn)代方法允許科學(xué)家對片段進行測序并將它們重新拼湊在一起。

Calvignac-Spencer的團隊使用1912年的基因組以及1960年的新基因組繪制了新的系統(tǒng)發(fā)育樹，將其從另一個集合的樣本和其他可用基因組中拼湊而成。生成的樹表明，這種疾病可能早在公元前345年就已經(jīng)傳播給人類了-大約在人口達到臨界規(guī)模之時。

麻疹出現(xiàn)的較早日期也反映了該團隊用于分析病毒序列的模型。在利用基因組差異繪制家譜時，研究人員必須估計病毒基因組發(fā)散的速度。過去，他們的估算值通常過高，因為某些有害突變會隨著時間的流逝而消失。新模型解決了這一問題，稱為凈化選擇。即使不包括1912年的基因組，它也可以阻止麻疹和牛瘟的擴散。Calvignac-Spencer說，但是基因組加強了新的時間表。

德國漢諾威獸醫(yī)大學(xué)的阿爾伯特·奧斯特豪斯(Albert Osterhaus)說，研究人員不能排除麻疹病毒首先在人體內(nèi)傳播然后跳到牛身上，但這似乎不太可能。首先，有蹄類動物的種群可能早于人類就已經(jīng)達到臨界種群的規(guī)模。兩種病毒的最親戚，甚至更老，會引起小反芻動物病，這是一種綿羊和山羊病，很可能比牛更容易傳染給人類。

Worobey說，類似的研究表明，隨著人口結(jié)構(gòu)的重大變化，HIV和其他病原體也開始流行。“看來人類生態(tài)的變化確實確實與這些病毒的成功出現(xiàn)相吻合。”