牙釉质记录人类健康

2024年09月25日 10:33

牙釉质可能是追踪不仅当代人类健康故事,而且包括我们祖先健康故事的关键。这个曾经难以想象的可能性现在已经触手可及,这要归功于一种激动人心的新研究方法,该方法分析了保存在人类牙釉质中的蛋白质。发表在《考古科学杂志》上的这项研究聚焦于两种免疫蛋白:免疫球蛋白G(一种抵抗感染的抗体)和C反应蛋白(在体内发炎时发出信号)。塔米·布阿纳塞拉是阿拉斯加费尔班克斯大学的助理教授,也是该研究的主要作者。

“这些蛋白质存在于牙釉质中,我们可以用它们来研究过去人类群体的生物和潜在的情感健康状况,”布阿纳塞拉说。“以前对牙釉质中的免疫蛋白的分析从未进行过,这为以比今天更加有针对性的方式研究过去的疾病和健康打开了大门。”牙釉质健康研究
这种创新的方法被应用于三组人群的牙釉质:18世纪末至19世纪初旧金山湾区的Ohlone祖先、19世纪末的欧洲定居者以及现代军事学员。

研究团队,包括当地土著部落的代表,检查了这些人群牙釉质中发现的免疫蛋白,并将其与他们的历史背景进行了比较。免疫蛋白水平升高
结果显示,暴露在高死亡率、压力和传染病中的土著人群的免疫蛋白水平显著升高。杰尔默·埃尔肯斯是加州大学戴维斯分校的人类学教授,也是该研究的合著者。

“我们看到某些个体,特别是儿童,免疫球蛋白水平非常高,身体用它来对抗疾病,C反应蛋白水平也很高,这些蛋白质是在人们受到压力时产生的,”埃尔肯斯解释说。“想到那些可能失去父母和家庭的孩子,被抛入他们不理解的新文化环境中,以及这种情况如何影响他们的福祉,这真是令人心碎。”Ohlone群体与欧洲定居者或现代学员之间的对比反映了不同人群在不同时期面临的健康挑战。

牙釉质中的健康记录
牙釉质在人类发展的不同阶段形成,就像树木年轮一样,提供了一个人从出生到成年早期的健康时间表。由于牙釉质在特定的发育时期形成——从子宫内到青春期后期——研究人员可以确定个体在不同生命阶段的健康状况。这使科学家能够拼凑出跨越数年的独特健康记录。此外,牙釉质中的免疫蛋白提供了比骨骼或牙齿的结构变化更详细的健康信息。

许多疾病不会在骨骼上留下可见的痕迹,但嵌入牙釉质中的蛋白质可能记录对疾病或炎症的反应,否则这些反应将不被发现。此外,牙釉质的降解速度比其他组织慢得多,使科学家能够研究古代人类数千年的健康状况。对现代健康的影响
除了深入了解古代人群外,这种新的分析方法还有可能提供关于压力、疾病和生活方式如何影响现代人的关键发现。

“虽然不想过分夸大,但研究过去人群中的压力和免疫反应可能为现代生活方式提供对比点,这尤其有价值,因为你有那样的时间深度,”布阿纳塞拉说。通过将现代健康问题与古代人群中观察到的模式进行比较,研究人员可能会更好地理解人类身体如何适应数千年中不断变化的环境和压力。除了首次检查嵌入牙釉质中的血清蛋白外,该研究的精确度也值得注意。

“我们看到塔米和她的团队采取的方法在许多情况下都是相关的,对于这个问题和其他问题,”加州大学戴维斯分校的副教授格伦登·帕克说,也是该研究的合著者之一。“这些新工具将为我们提供进一步了解过去人类生活的洞察力。随着这些工具的变得可用,生物人类学迎来了激动人心的时刻。”完整的研究发表在《考古科学杂志》上。