从“疯牛病”到“朊病毒”——基因数据中隐藏的欧洲史前食人印记

20世纪90年代,英国疯牛病(牛海绵状脑病,BSE)危机席卷欧洲,随之而来的变异型克雅氏病(vCJD)让人类首次直面跨物种传播的朊病毒威胁。这场公共卫生灾难不仅推动了朊病毒科学研究的爆发,更意外揭开了一段隐藏在人类基因组中的演化秘史。在与朊病毒相关的基因多态性数据中,欧洲人群PRNP基因129位点独特的基因型分布,引出了一个极具争议却引人深思的假说:这一基因特征的形成,或许与欧洲史前时期的食人历史及朊病毒流行存在深层关联。

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一、基因密码:朊病毒易感性的“遗传身份证”

要理解基因与史前历史的关联,首先需明确PRNP基因129位点多态性的核心意义。PRNP基因编码的朊蛋白(Prion Protein)是一种存在于人类神经系统中的正常蛋白质,而该基因129位点存在两种关键等位基因——编码甲硫氨酸(M)的等位基因和编码缬氨酸(V)的等位基因,由此组合形成三种基因型:MM(纯合子)、MV(杂合子)和VV(纯合子)。这一简单的基因差异,构成了人类对朊病毒病易感性的“遗传身份证”。

大量研究证实,不同基因型对朊病毒的抵抗力存在显著差异:MM纯合子是朊病毒病的高危人群,无论是散发性克雅氏病(sCJD)还是食源性的vCJD,患者多为MM型;VV纯合子虽对sCJD易感,但对vCJD具有一定抵抗力;而MV杂合子则展现出最强的抗性,不仅发病率显著降低,即使感染,病程也会明显延长。这种“杂合子优势”的遗传特征,在演化生物学中通常意味着该群体曾长期面临特定病原体的选择压力——只有具备抗性优势的基因型,才能在自然选择中被保留并积累。

全球人群的PRNP基因129位点基因型分布数据,为我们勾勒出一幅清晰的遗传地理图景:东亚人群(中、日、韩)呈现极高的遗传同质性,MM纯合子比例高达92%-98%,VV纯合子比例不足1%;非洲和南亚人群的MV杂合子比例约为35%-40%,VV纯合子比例5%-15%;而欧洲人群的分布最为特殊,MM纯合子与MV杂合子比例各占40%-50%,VV纯合子比例8%-15%,其MV杂合子频率与巴布亚新几内亚Fore族(~40%)大致相当。正是这一“欧洲特殊性”,成为破解史前历史的关键线索。

二、参照系:Fore族的库鲁病——食人习俗与基因选择的实证

要论证欧洲基因与史前食人历史的关联,巴布亚新几内亚Fore族的库鲁病流行史是不可或缺的参照系,它为“食人习俗-朊病毒流行-基因选择”的逻辑链条提供了直接实证。20世纪初,Fore族存在食用已故亲人遗体的食人葬俗,这一习俗导致朊病毒引发的库鲁病在部落中大规模流行,患者会出现不可控颤抖、运动失调等症状,最终在6-12个月内死亡,致死率近乎100%。

库鲁病的流行对Fore族形成了极强的定向选择压力。研究发现,Fore族的基因型分布与库鲁病易感性呈现严格的对应关系:MM纯合子对库鲁病高度易感,感染后快速死亡,导致其基因频率在群体中显著下降;VV纯合子虽易感但病程较慢,基因频率维持中等水平;而具有抗性优势的MV杂合子得以大量存活并繁衍,使得其频率高达~40%。这是典型的“平衡选择”结果,当食人习俗在1950年代被禁止后,库鲁病逐渐消失,但这种由朊病毒选择压力留下的遗传印记却永久保留在Fore族的基因组中。

Fore族的案例明确揭示了核心逻辑:当群体存在长期食人习俗时,朊病毒会通过同类相食的途径高效传播(同类相食时,朊蛋白结构相同,无需适应即可直接传播,突破种属屏障的效率远高于跨物种传播),进而对PRNP基因产生定向选择,最终导致具有抗性的MV杂合子频率显著升高。这一逻辑链条的成立,为解读欧洲人群的基因特征提供了核心框架——欧洲人群较高的MV杂合子频率,是否也源于类似的选择压力?

三、核心论证:欧洲基因特征与史前食人历史的关联性

结合Fore族的实证逻辑与欧洲的基因数据、考古发现,我们可以构建起“欧洲史前食人习俗-朊病毒流行- MV杂合子频率升高”的关联性假说,其核心论据包括三个层面:

(一)基因频率的“选择压力”指向

欧洲人群40%-50%的MV杂合子频率,与Fore族因库鲁病选择形成的频率水平相当,这意味着欧洲人群历史上很可能经历过与Fore族强度相近的朊病毒选择压力。从朊病毒的传播途径来看,跨物种传播(如疯牛病)虽可能发生,但需朊病毒调整自身结构以匹配新宿主的朊蛋白,传播效率较低,难以形成长期、广泛的选择压力;而同类相食是朊病毒最高效的传播途径,也是形成大规模、长期选择压力的最合理解释。此外,欧洲的游牧民族与东亚游牧民族均有食用牛羊肉的传统,但东亚人群的MV杂合子频率仅为2%-8%,这排除了普通肉食消费作为选择压力的可能,进一步指向同类相食的特殊性。

(二)考古发现的“食人行为”佐证

欧洲旧石器时代的考古遗址,为史前食人行为提供了直接的实物证据。在英国的高夫洞穴(Gough's Cave),考古学家发现了大量带有切割、敲砸痕迹的人类骨骼,这些痕迹与同期动物骨骼上的屠宰痕迹完全一致,表明当时的人类曾以处理猎物的方式处理同类遗体。类似的发现并非个例,在法国东南部罗纳河畔的洞穴中,科学家发现10万年前的尼安德特人曾有条不紊地屠宰同族人,包括割下舌头、砸碎腿骨取骨髓,其处理方式与屠宰动物毫无二致。

这些考古发现证明,欧洲史前时期(旧石器时代)确实存在食人行为。尽管对于这些食人行为的动机存在争议——是食物匮乏导致的生存性食人,还是具有宗教意义的仪式性食人——但无论动机如何,食人行为本身就为朊病毒的传播提供了条件。若这种行为在欧洲史前时期长期、反复存在,就足以形成持续的朊病毒选择压力,推动MV杂合子频率的升高。

(三)基因多态性的“时间尺度”匹配

PRNP基因129位点的M/V变异是一种古老的单核苷酸多态性,其历史可追溯至数十万年,不仅存在于现代人,在尼安德特人和丹尼索瓦人的化石DNA中也已发现。这一时间尺度与欧洲史前食人行为的考古时间线(10万年前至今)完全匹配。值得注意的是,文明史以来的时间较短,且食人行为比例极低,不足以形成欧洲人群当前的基因分布格局;而旧石器时代数十万年的漫长时间,为朊病毒选择压力塑造基因频率提供了充足的演化空间。此外,欧洲人群的M/V等位基因频率分布相对稳定,不存在显著的地域差异,这也暗示这种选择压力是欧洲史前人群共通的经历,而非局部地区的偶然现象。

四、争议与辨析:假说的边界与其他可能性

需要强调的是,“欧洲基因特征源于史前食人-朊病毒选择”仍是一个待验证的科学假说,而非定论,学界对此存在合理争议,我们需明确假说的边界,并客观探讨其他可能性。

首先,关于考古发现的解读存在争议。部分学者认为,欧洲史前遗址中人类骨骼的切割痕迹,可能是仪式性处理遗体的结果,而非食人行为。这一争议客观存在,但无论是生存性食人还是仪式性食人,只要存在同类相食的行为,就会导致朊病毒的传播,进而产生选择压力,因此争议的核心是食人动机,而非食人行为本身是否对基因产生影响。

其次,存在其他选择压力的可能性。有学者提出,欧洲人群的基因特征可能与其他神经退行性疾病的选择压力有关,因为PRNP基因不仅与朊病毒病相关,还可能影响老年痴呆等疾病的发病风险。但现有研究表明,PRNP基因129位点的多态性与朊病毒病的关联性最为明确,且其他神经退行性疾病的致死率和传播效率远低于朊病毒病,难以形成如此显著的定向选择压力。此外,也有学者认为基因漂变或奠基者效应可能导致欧洲人群的基因分布,但基因漂变通常导致遗传多样性降低,而欧洲人群的基因型分布更为均衡,多样性较高,与奠基者效应的特征不符。

最后,科学假说的验证需要更多跨学科证据。当前的假说建立在基因数据与考古发现的关联性之上,未来还需要通过古DNA研究,检测欧洲史前人类的PRNP基因129位点基因型,观察其频率是否随时间变化;同时,对史前遗址的人类骨骼进行更细致的分析,明确食人行为的普遍性和持续性。只有当古DNA数据、考古证据与现代基因数据形成完整的证据链,这一假说才能得到最终验证。

五、结语:基因作为历史的“活化石”

从疯牛病引发的公共卫生危机,到PRNP基因的多态性研究,再到对欧洲史前食人历史的推测,我们看到了基因作为历史“活化石”的独特价值。人类基因组中每一个基因的频率分布,都记录着我们的祖先与自然环境、病原体长期博弈的演化轨迹。欧洲人群PRNP基因129位点的独特特征,为我们打开了一扇窥探史前历史的窗口,尽管“食人-朊病毒-基因选择”的假说仍需更多证据支撑,但它提醒我们:史前时期的疾病流行和特殊习俗,早已在我们的基因中留下了不可磨灭的印记。

这一研究不仅具有学术意义,更具有现实价值。它让我们理解不同人群对朊病毒病的易感性差异,为血液筛查、器官移植等医疗实践提供指导;同时,也让我们认识到宿主-病原体协同进化的复杂性,为应对未来可能出现的跨物种传播疾病提供历史借鉴。在基因技术飞速发展的今天,越来越多隐藏在基因组中的历史密码将被破解,而每一次破解,都将让我们更深刻地理解人类自身的起源与演化。(微信公众号【雁木之间】)

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