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梅毒溯源:跨越五百年的医学破案史

2026-07-30 19:08:42

梅毒的致病因子叫梅毒螺旋体(学名:Treponema pallidum),1905年由德国科学家 Fritz Schaudinn Erich Hoffmann 在柏林首次发现。它属于细菌中的螺旋体家族,外形细长呈螺旋状,长6–15微米,在光学显微镜的暗视野下可以观察到它活泼的旋转运动。

很多人因为梅毒名字里有个"毒"字,就以为它和病毒有关。实际上,梅毒螺旋体是一种细菌,世界卫生组织、美国疾控中心(CDC)以及1998年发表于Science期刊的基因组测序论文都明确将其归类为细菌。



青霉素类抗生素对梅毒有特效——这也是细菌性感染的重要特征。
1495年,那不勒斯城外,一支由法兰西、瑞士、日耳曼等多国雇佣兵组成的军队在围城战中溃退。他们带走的不仅是战败的耻辱,还有一种令当时欧洲医学界完全束手无策的毁容性疾病。五年之内,这种疾病蔓延至整个欧洲大陆。它从何而来?这个问题,困扰了医学界整整五百年——直到古DNA技术叩开了时光之门。
那不勒斯的幽灵:一场被记录的爆发
1494年,法兰西国王查理八世集结约五万人的军队,翻越阿尔卑斯山,声索其对那不勒斯王位的继承权。次年,这支军队在围攻那不勒斯期间,军营中爆发了一种前所未见的疾病——患者全身出现令人触目惊心的皮疹,皮肤溃烂,骨骼变形,痛苦不堪。随着雇佣兵于1495年解散返乡,该病在五年内迅速蔓延至欧洲全境。
这是人类历史上首次对梅毒(Syphilis)的大规模爆发留下较为系统的医学记录。然而,"梅毒"这一名称本身要到1530年才出现。那一年,维罗纳诗人兼医生吉罗拉莫·弗拉卡斯特罗(Girolamo Fracastoro)发表了一首长诗,讲述了一位名叫Syphilus的牧羊人触怒太阳神阿波罗而被降下瘟疫的故事。"Syphilis"一词由此诞生。
但问题远比命名更为棘手:这种疾病在1493年之前的欧洲从未被记载。它的突然出现,恰好与哥伦布船队从美洲返回欧洲的时间高度吻合。这是巧合,还是因果?
哥伦布假说与前哥伦布假说:百年之争

哥伦布假说

这一假说认为,梅毒起源于美洲大陆,由哥伦布船队在1493年返回欧洲时带回。历史学家阿尔弗雷德·克罗斯比(Alfred Crosby)于1969年在《美国人类学家》期刊上系统阐述了这一理论。其核心证据在于:美洲考古遗址中骨骼病变的形态学分析显示,慢性密螺旋体感染在美洲大陆有悠久历史——远早于欧洲。
2008年,Harper 等人在《PLOS被忽视的热带病》发表的系统发育研究进一步修正了这一假说:美洲存在一种祖先型密螺旋体变种,在不同宿主行为和气候选择压力下,可能迅速进化为现代梅毒的致病株。美国国家医学图书馆的 StatPearls 参考资料亦明确指出:"哥伦布理论是目前最受接受的假说。"
前哥伦布假说
另一派学者则主张,密螺旋体疾病在1493年之前就已存在于旧大陆。这一假说的早期奠基者 Hackett 于1963年在《世界卫生组织通报》提出了密螺旋体亚种的进化年代模型。支持者援引部分欧洲和北非的考古骨骼证据,认为梅毒的性传播形式和先天性表现可能早已存在于中世纪欧洲。
然而,这一假说面临严峻挑战。当研究者仔细审查了欧洲大量的前哥伦布时期骨骼收藏后,未发现确凿的梅毒证据——欧洲遗骸中的梅毒证据仅出现在1493年之后。此外,关于中世纪骨骼病变的诊断特异性一直存在争议,跨越15至16世纪的考古样本的放射性碳测年准确性也受到质疑。
两派之争旷日持久,仅凭骨骼形态学已难以裁定。真正的突破,来自一个全新的证据维度。
古DNA的突破:基因组的时光机
2024年,两篇发表于《自然》(Nature)的论文,将这场持续半个世纪的辩论推向了关键转折。
巴西:两千年前的螺旋体
2024年1月,Majander 等人报告了从巴西圣卡塔琳娜州 Jabuticabeira II 贝丘遗址约两千年前的人类遗骸中,成功复原了四个史前密螺旋体基因组。这是迄今最古老的完整密螺旋体古基因组之一。令人意外的是,这些致病菌与现代 bejel(地方性梅毒,即 Treponema pallidum subsp. endemicum)的亲缘关系最近,而非现代性传播梅毒。
这一发现打破了既有认知——bejel现代仅分布于干旱的地中海与西亚地区,却在两千年前湿润的巴西沿海现身。它表明密螺旋体亚种对气候和地理的适应能力远超想象。

关键概念

密螺旋体家族包括四个致病亚种:T. pallidum subsp. pallidum(性传播梅毒)、subsp. pertenue(雅司病)、subsp. endemicum(bejel/地方性梅毒)以及 Treponema carateum(品他病)。前三者的全基因组相似度高达约99%,差异仅约0.03%。
美洲:五个前哥伦布基因组
2024年12月,Barquera 等人发表了更具决定性的成果。研究团队从智利、墨西哥、阿根廷、秘鲁的前哥伦布时期和接触期考古遗址中,成功重建了五个密螺旋体古基因组。放射性碳测年将其中三个样本确定地置于1492年之前,人类基因组分析亦确认这些个体均为原住美洲人血统。
这五个基因组的系统发育分布极为出人意料:它们涵盖了梅毒(TPA)、雅司病(TPE)和 bejel(TEN)所有已知亚种的早期亲属。这意味着,哥伦布抵达美洲之前,多种密螺旋体分支已经在这片大陆上分化并存。
分子钟估算显示,所有已知T. pallidum 的最近共同祖先可追溯至距今约五千年前(95%置信区间:约8000至2700年前)。论文的核心结论直言不讳:

"这些数据支持一个场景,即所有已进行基因组分型的古代和现代 Treponema pallidum,均源于全新世中期美洲的起源。"

—— Barquera et al., Nature, 2024年12月
这是迄今为止对哥伦布假说最强有力的基因组学支持。然而,研究者保持了审慎态度:现代性传播梅毒的确切出现地点(美洲、欧洲抑或非洲)及其性传播模式采用的遗传基础,仍存在不确定性。他们同时强调,旧大陆前哥伦布时期的骨骼病理学证据"不应被轻易否定",过去密螺旋体的多样性可能远比目前已知更为复杂。
分子时钟:追溯螺旋体的远古谱系
如果说古DNA提供了"快照",那么分子钟则提供了"时间轴"。通过比较不同密螺旋体菌株的基因组差异速率,科学家得以推算各亚种的分化时间。
Majander 等人基于巴西约两千年前的基因组作为校准点,估算出三大亚种的分化时间如下:

值得注意的是,三个亚种在哥伦布航海之前已彼此分化。但这仅为分化时间的下限——实际可能更为古老。Barquera 等人纳入五个美洲基因组后,将 T. pallidum 的最近共同祖先推至距今约5048年,在使用考虑时间依赖性速率的模型后甚至达到约6296年。

一个更耐人寻味的发现是:贝叶斯天际线分析显示,约在五百年前——恰值哥伦布时代——梅毒和雅司病均经历了遗传多样性的大幅增长。这或许暗示着,伴随全球航海时代的开启,密螺旋体也迎来了前所未有的传播与扩张机遇。
从历史到当下:现代梅毒的流行病学追踪
追溯梅毒的远古起源固然令人着迷,但在现实中,公共卫生工作者更紧迫的任务是:追踪当下的传播链,阻断感染蔓延。这一工作所依赖的,是一套融合了传统流行病学与分子生物学的现代溯源体系。
接触者追踪与"90天规则"
美国CDC《性传播感染治疗指南》在伴侣管理部分明确规定:与确诊一期、二期或早期潜伏梅毒的患者在诊断前90天内发生性接触者,即使血清学检测结果为阴性,也应接受推定治疗。这一规则的理论依据在于,T. pallidum 的性传播被认为仅在存在皮肤黏膜病灶时发生,而此类表现多见于感染第一年内。
WHO于2025年1月发布了首部"疾病无关性"的接触者追踪指南,为"接触""接触者""接触者追踪"等概念建立了统一定义。这并非仅针对梅毒,而是适用于一切存在人传人可能的传染病。
分子分型:识别菌株的"指纹"
传统的流行病学追踪依赖患者自述的性接触史,但面对匿名性伴或不愿配合的患者,往往陷入僵局。分子分型技术提供了另一条路径——通过比对不同患者体内 T. pallidum 菌株的基因"指纹",判断病例之间是否存在流行病学关联。
当前最广泛使用的分型系统是增强CDC分型法:在CDC基础分型(arp 基因重复序列数 + tpr 基因RFLP)的基础上,加入 tp0548 基因84-bp区域的序列分析。该系统能识别出25个菌株型,其中14d/f型与神经梅毒存在显著相关性——携带该型的感染者中50%出现神经梅毒,而其他型仅为24%。
分辨率更高的全基因组测序(WGS)则能识别更精细的传播簇。Beale 等人2021年发表于《自然·微生物学》的全球系统发育分析揭示了现代梅毒的近期扩张与全球传播,并发现存在遗传瓶颈效应。英格兰的基于人群的基因组流行病学研究进一步证实,WGS可用于识别局部传播簇,为暴发调查提供线索。
中国的实践:挑战与探索
中国实施了综合性国家梅毒控制规划,整合检测、治疗、伴侣通知与安全性行为推广。深圳南山区2011至2017年的研究提供了中国伴侣通知实践的重要实证数据:642名指示病例报告了1749名性伴侣,总体联系指数为0.82。然而,临时性伴的追踪率仅3%,严重制约了控制效果。
该研究明确建议"开发基于互联网的伴侣通知新方式"。这一呼吁与国际趋势一致——CDC亦支持快速伴侣治疗(EPT)作为覆盖新诊断患者伴侣的有效策略。
在分子层面,中国的探索同样在推进。2024年,南方医科大学皮肤病医院联合北卡罗来纳大学发表了关于早期梅毒临床表现及 T. pallidum 菌株基因组序列的研究;同年另有研究对早期梅毒患者进行了分子亚型分析,探索其与血清固定状态的相关因素。
未竟的探索
2024年的两篇《自然》论文,将梅毒溯源的研究推向了前所未有的深度。但关于这种古老病原体,仍有诸多悬而未决的问题。
其一,现代性传播梅毒的确切诞生地。基因组证据对"在哥伦布抵达前夕从美洲祖先型中出现"给予了最强支持,但时间不确定性使其也可能在15世纪末16世纪初从美洲传入后,于欧洲或非洲演化定型。
其二,旧大陆的前哥伦布证据。2024年论文审慎指出,骨骼病变的诊断特异性有限,密螺旋体感染素有"伟大的模仿者"之称——其骨骼表现与麻风、真菌感染等难以区分。支持前哥伦布时期欧洲存在密螺旋体感染的数据"不应被轻易否定"。
其三,品他病基因组的缺失。四大致病密螺旋体中,Treponema carateum(品他病)至今缺乏高质量基因组序列,是当前研究的重大空白。
这些问题的解答,有待更多前哥伦布时期古基因组的发现,以及分子生物学技术的进一步突破。正如Barquera等人在论文末尾所写:

"鉴于从我们筛查中恢复的病例罕见性,仅凭DNA可能无法满足所有讨论者对密螺旋体历史叙事重建的要求……辩论可能将在平衡审查现有证据的基础上继续。"—— Barquera et al., Nature, 2024

梅毒的溯源史,是一部医学破案史。从1495年那不勒斯城外的军营瘟疫,到2024年马克斯·普朗克研究所实验室中的古基因组序列,人类用五百年的时间,才逐步看清了这个螺旋状微生物的真实面目。而这段追溯,远未终结。
参考文献

1.Barquera R, et al. Ancient genomes reveal a deep history of Treponema pallidum in the Americas. Nature 640, 186–193 (2024).

2.Harper KN, et al. On the origin of the treponematoses: a phylogenetic approach. PLoS Negl. Trop. Dis. 2, e148 (2008).

3.Majander K, Pla-Díaz M, et al. (incl. Krause J, Bos KI). Redefining the treponemal history through pre-Columbian genomes from Brazil. Nature 627, 184–188 (2024).

4.Tudor ME, et al. Syphilis. StatPearls [Internet], NCBI Bookshelf, Last Update August 17, 2024.

5.Harper KN, Zuckerman MK, Harper ML, Kingston JD, Armelagos GJ. The origin and antiquity of syphilis revisited: an appraisal of Old World pre-Columbian evidence for treponemal infection. Am J Phys Anthropol. 146(S53):99–133 (2011).

6.Centers for Disease Control and Prevention. Syphilis – STI Treatment Guidelines (2021/2024 update).

7.WHO. WHO releases first disease-agnostic guideline on contact tracing (Jan 13, 2025).

8.Majander K, et al. Ancient bacterial genomes reveal a high diversity of Treponema pallidum strains in early modern Europe. Curr. Biol. 30, 3788–3803 (2020).

9.Marra CM, et al. Enhanced molecular typing of Treponema pallidum: geographical distribution of strain types and association with neurosyphilis. J Infect Dis. 202(9):1380–8 (2010).

10.Beale MA, et al. Global phylogeny of Treponema pallidum lineages reveals recent expansion and spread of contemporary syphilis. Nat Microbiol. 6(12):1549–1560 (2021).

11.Wang C, et al. Partner Notification Among Persons With Early Syphilis in Shenzhen, China, 2011–2017. Sex Transm Dis. 47(4):232–237 (2020).

12.Beale MA, Thorn L, Cole MJ, et al. Genomic epidemiology of syphilis in England: a population-based study. Lancet Microbe. 4(10):e770–e780 (2023).

13.Yang L, Zhang X, Chen W, et al. Clinical presentation of early syphilis and genomic sequences of Treponema pallidum strains in patient specimens and isolates obtained by rabbit inoculation. J Infect Dis. (2024).

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