科学家通过七名婴儿的古代骨骼中的 DNA 诊断出唐氏综合症，其中一名已有 5,500 年的历史。 他们的方法， 发表在《自然通讯》杂志上可能有助于研究人员更多地了解史前社会如何治疗患有唐氏综合症和其他罕见疾病的人。
唐氏综合症，发生在 如今爱尔兰每 444 名婴儿中就有 1 名是由 21 号染色体的额外拷贝引起的。额外的染色体会产生额外的蛋白质，这可能会导致一系列变化，包括心脏缺陷和学习障碍。
科学家们一直在努力弄清楚这种情况的历史。 如今，高龄母亲最有可能生出患有这种疾病的孩子。 然而，在过去，女性更有可能英年早逝，这可能导致唐氏综合症更加罕见，如果没有心脏手术和其他延长生命的治疗方法，出生时患有唐氏综合症的孩子生存的可能性就会更小。
考古学家可以仅从骨头中识别出一些罕见的疾病，例如侏儒症。 但唐氏综合症（也称为 21 三体症）是一种非常多变的疾病。 患有该病的人可能会出现不同的症状组合，并且可能有严重或较轻微的症状。 因此，考古学家很难自信地诊断出患有唐氏综合症的古代骨骼。 “你不能说，‘哦，这个变化是存在的，所以它是 21 三体’，”柏林德国考古研究所的人类学家朱莉娅·格雷斯基博士说，她没有参与这项新研究。
相比之下，从基因上识别唐氏综合症并不困难，至少在活人中是这样。 近年来，遗传学家一直在对古代骨骼中保存的 DNA 进行测试。 然而，这一直具有挑战性，因为科学家们不能简单地计算完整的染色体，这些染色体在死亡后会分解成碎片。
2020 年，当时都柏林三一学院的遗传学家劳拉·卡西迪 (Lara Cassidy) 和她的同事首次使用古代 DNA 诊断患有唐氏综合症的婴儿。 他们正在检查埋藏在爱尔兰西部一座拥有 5500 年历史的坟墓中的骨骼基因。 一名 6 个月大男孩的骨骼中含有异常大量的 21 号染色体 DNA。
从那时起，德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的统计学家亚当·罗拉赫（Adam Rohrlach）和他的同事开发了一种寻找遗传特征的新方法，他们可以用这种方法快速观察数千块骨头。
当罗拉赫与该研究所的一位科学家谈论其寻找古代 DNA 的程序时，他产生了这个想法。 事实证明，由于高质量的 DNA 测序非常昂贵，研究人员使用一种名为鸟枪测序的廉价测试来筛选骨骼，然后挑选出一些骨骼进行进一步研究。
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如果骨头仍然保留 DNA，测试就会发现许多微小的基因片段。 通常，这些来自死后骨骼中生长的微生物。 但一些骨头也含有可识别的人类 DNA，而那些比例较高的骨头则被标记为需要进行额外的测试。
罗拉赫了解到，该研究所已经通过这种方式筛查了近万块人体骨骼，所有鸟枪法测序的结果都存储在数据库中。 罗拉赫和他的同事想到他们可以扫描数据库以查找额外的染色体。 “我们认为，‘没有人检查过这类事情’，”罗拉赫说。
他和他的同事编写了一个程序，根据染色体对回收的 DNA 片段进行排序。 该程序将每块骨头的 DNA 与整组样本进行比较。 然后，它确定了特定的骨骼，这些骨骼具有来自特定染色体的异常数量的序列。
他们初次交谈两天后，计算机就得到了结果。 “事实证明我们的预感是正确的，”现任澳大利亚阿德莱德大学副讲师的罗拉赫说。
他们发现该研究所的藏品包括六块骨头，其中含有来自 21 号染色体（唐氏综合症的特征）的额外 DNA。 其中三个属于一岁大的婴儿，另外三个属于出生前死亡的胎儿。
Rohrlach 还对 Cassidy 2020 年的研究进行了跟进。 他使用自己的程序分析了爱尔兰骨骼的鸟枪测序，发现它还带有一条额外的 21 号染色体，证实了她的初步诊断。
此外，罗拉赫还发现了另一具带有额外 18 号染色体副本的骨骼。这种突变会导致一种称为爱德华兹综合症的疾病，这种疾病通常会导致出生前死亡。 这些骨头来自于 40 周时死亡的未出生胎儿。
这项新调查并没有让罗拉赫和他的同事们确定唐氏综合症在过去有多常见。 许多患有这种疾病的儿童可能在成年之前就去世了，而且儿童脆弱的骨骼不太可能被保存下来。 “采样以及我们能找到什么和找不到什么存在很大的不确定性，”罗拉赫说。 “我认为，一个非常勇敢的统计学家会试图从这些数字中获取太多信息。”
但罗拉赫确实发现，三名患有唐氏综合症的儿童和一名患有爱德华兹综合症的儿童都埋葬在 2,800 至 2,400 年前的西班牙北部两个邻近城市中，这一点意义重大。
通常，那种文化中的人死后会被火化，但这些孩子被埋在建筑物内，有时还埋着珠宝。 “这些房子里埋葬的是特殊的婴儿，原因我们还不明白，”罗拉赫推测道。 – 这篇文章最初出现在 纽约时报
2024-03-19 19:02:43
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