Christina Warinner 談利用牙菌斑追踪古代疾病

Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque

試想我們能藉由研究從古代原始人到現代人的疾病歷史,瞭解哪些關於疾病的訊息。但該怎麼做?TED會員Christina Warinner是考古遺傳學家,她發現了一個驚人的新工具-牙菌斑化石中的微生物DNA。

講者介紹

Christina Warinner

Christina Warinner是蘇黎世大學研究員,研究人類如何與環境、飲食和疾病共同演化。

Christina分析過去一萬年間古代人的骨骼和牙齒DNA,研究人類對傳染性疾病、飲食和環境變化產生的演化反應。她使用來自古代骨骼和木乃伊的樣本,研究世界各地不同人群的乳糖耐受性、酒精不耐症和愛滋病毒抵抗性的演化情形及原因。身為考古遺傳學家,她對建立考古學、人類學和生物醫學之間的橋樑特別感興趣。

譯者介紹

翻譯人員洪曉慧

繁體編輯朱學恒、洪曉慧

簡體編輯朱學恒、洪曉慧

檔案後製處理洪曉慧、謝旻均


Christina Warinner 談利用牙菌斑追踪古代疾病


  • 你們是否想過你的牙菌斑裡有什麼?或許不曾,但像我這樣的人會這麼做。我是一位考古遺傳學家,任職於瑞士蘇黎世大學演化醫學中心。我藉由對古代人類骨骼和木乃伊遺骸進行基因研究,探索人類健康和疾病的起源和演化。藉由這項工作,我希望能更瞭解人體演化上的缺失,藉此改善並掌握人類未來的健康。

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  • 研究演化醫學有不同方法,一個辦法是從古人骨骼中萃取人類DNA,藉由這些萃取物,我們可以重建不同時代的人類基因組,尋找可能與適應環境有關的改變、風險因素和遺傳疾病,但這只是其中一部分。

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  • 當今人類面臨的最重要健康挑戰,不是由基因突變引起,而是由遺傳變異間複雜而動態的交互作用所導致,例如飲食、微生物、寄生蟲和人類的免疫反應,這所有的疾病都是強大的演化變因,與以下事實直接相關:我們目前生活的環境與人類演化過程中相當不同,為了瞭解這些疾病,我們必須改變過去單純研究人類基因組的做法,更全面性地研究過去人類的健康狀況。

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  • 但其中有很多挑戰,首先是,我們要用什麼來做研究?骨骼無所不在,世界各地都能找到,但,當然,所有軟組織都已腐爛。骨骼本身能提供的健康資訊有限,木乃伊是重要的資訊來源,但它有地域及年代的限制。糞石,就是人類糞便的化石,事實上它們相當有趣,你可以藉此學習到許多與古代飲食及腸道疾病有關的知識,但它們非常罕見。

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  • 因此,為了解決這個問題,我在瑞士、丹麥和英國召集了一個國際研究小組,研究全世界人類身上都能發現的一種少有研究、鮮為人知的物質。它是一種牙菌斑化石,正式名稱是牙結石,大多數人或許稱它為牙垢,就是你每次洗牙時牙醫洗掉的東西。一般來說,洗牙時大約會洗掉15至30毫克的牙結石,但在古代,人類開始刷牙前,一生當中累積在牙齒上的牙結石高達600毫克。

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  • 牙結石真正的重要性在於,它就像骨骼以外部份形成的化石,在過去人類身上含量相當豐富,遍佈世界各地。在過去數萬年間,世界各地、每個時代的人類身上均有發現,甚至在尼安德塔人和動物身上也有發現。

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  • 所以之前的研究只著重於以顯微鏡觀察。人們在顯微鏡下觀察牙結石,他們發現一些東西,例如花粉和植物澱粉,他們也發現了動物的肌肉細胞和細菌,所以我的團隊想研究的是,是否能運用基因與蛋白質技術,尋找其中的DNA和蛋白質,藉此得到分類學上更佳的解答,真正明白這是怎麼回事。

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  • 我們發現許多生存在鼻腔和口腔的共生細菌和致病細菌,也發現與感染和發炎有關的免疫蛋白,以及與消化有關的蛋白質和DNA,但令我們吃驚、也相當令人興奮的是,我們也發現通常生存在上呼吸道系統的細菌。因此,它讓我們能想像肺部的情形,那是許多重要疾病發生之處。

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  • 我們也發現通常生存在腸道的細菌,所以我們現在能得知一些人體深處的器官系統資訊,這是很早以前就從骨骼上分解的部份,藉由將古代DNA序列及蛋白質質譜儀技術運用在古代牙結石上,我們可以得到大量數據,利用它重建一幅詳細的藍圖,描述幾千年前飲食、感染與免疫之間的動態交互作用。

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  • 因此,開始時,這只是一個想法,目前我們已利用它粗略得知數百萬個基因序列,並藉此調查長期以來人類健康和疾病的演化史,探究個別病原體的遺傳密碼。藉由這些資訊,我們得以瞭解病原體如何演化,以及它們為何能不斷地使我們生病。我希望能說服你們認可牙結石的價值。

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  • 最後,在結束前,我想請大家以未來考古學家的觀點思考,希望你們在回家刷牙之前,三思而後行。謝謝。(掌聲)

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