
在14世纪中期被称为黑死病的大流行期间,黑死病在欧洲造成了大约2500万人死亡,约占欧洲大陆人口的三分之一。但是,这种被称为鼠疫耶尔森氏菌的致病细菌究竟是如何以及为什么传播得如此之快,一直是一个谜。
科学家和历史学家认为,老鼠身上的跳蚤在很大程度上是造成这种细菌在人与人之间传播的原因。但是老鼠身上的跳蚤并不能完全解释这种传播的速度。
现在,研究人员提出了另一个可能的罪魁祸首:人体虱子。根据周二发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的一篇新论文,这些吸血寄生虫传播鼠疫杆菌的效率可能比之前认为的要高。
这些发现建立在2018年的一项研究的基础上,该研究将9个欧洲城市鼠疫爆发的历史记录与不同条件下的鼠疫爆发模拟进行了比较——一些通过老鼠传播,一些通过生活在人类身上的寄生虫传播。该研究还表明,尽管可能与老鼠有关,但鼠疫之所以能够感染这么多人,是因为人体寄生虫,包括体虱。
体虱(人头虱)是一种微小的无翅昆虫,通常生活在被褥和衣服上,以人类血液为食。它们与头虱不同,头虱往往生活在人类的头皮上,尽管这两种虱子通常通过与感染者直接接触或接触受污染的物质传播。
今天,体虱通常出现在卫生条件较差和无法获得干净衣服和床上用品的情况下,例如在自然灾害之后或无家可归的人群中。但是这些机会主义的虫子已经以人类和它们的祖先为食500万到600万年了——在过去,它们只是生活中的一个事实。
科学家们此前曾将体虱与传播其他类型的细菌联系起来,这些细菌会导致人类疾病,包括战壕热、虱传回归热和流行性斑疹伤寒,但并未明确指出与鼠疫杆菌有关。因此,研究人员开始探索体虱和鼠疫杆菌传播之间的可能联系。
他们建立了一个实验室实验,涉及一种被称为“喂养膜”的设备,该设备旨在模仿人类皮肤。他们制造了被鼠疫杆菌污染的血液样本,其水平与实际的人类鼠疫病例相似,然后将体虱释放出来喂养。
当虱子通过人造皮肤吸食血液样本时,它们携带了细菌。然后,科学家将它们转移到含有未感染血液的新喂养膜上。后来,当他们测试曾经无菌的血液样本时,科学家们发现了鼠疫杆菌。
研究人员还发现了一些可能的传播机制。一些体虱的消化道和粪便中有鼠疫杆菌。而且,由于体虱进食频繁——通常一天五到六次,或者大约每四个小时一次——它们经常产生粪便。
在被感染的虱子咬伤后,人类可能会抓自己的皮肤。这种抓挠可以为虱子受感染的粪便进入人体创造一个小的入口;抓挠也可能会压碎受感染的虱子,并使受污染的液体进入人体。
此外,科学家们在一些虱子的Pawlowsky腺体中发现了鼠疫杆菌,这种腺体会分泌润滑唾液到它们的口器中。如果被感染的虱子咬了人,这些分泌物也可以直接传播细菌。
这一特殊的发现可能是未来研究的一个起点。
“对体虱产生的唾液分子的研究是一个未被充分研究的话题,值得进一步表征,”该研究的合著者Joe Hinnebusch对Interesting Engineering的Maria Bolevich说,他是美国国家过敏和传染病实验室细菌学研究所现已退休的高级研究员。“我们对波洛夫斯基腺知之甚少。”
尽管如此,由于这项研究是在实验室进行的,它可能不是一个完美的比较,来说明身体虱子如何在现实世界中,在真实的人类中传播鼠疫杆菌。但是,即便如此,研究结果表明,这种以前被忽视的寄生虫可能在近700年前导致了黑死病的传播。
“大约30%到50%的人口在那次大流行期间死亡,”新墨西哥大学的传染病专家梅根·布雷特对NBC新闻的琳达·卡罗尔说,她没有参与这项研究。“很难解释的一件事是它是如何传播的。有人认为老鼠和跳蚤是不够的。所以,这项研究实际上非常有趣,并有可能给出解释。”
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