记住圣路易斯个人结构暴力和急性细菌感染的历史解剖集合

献给圣路易斯个人，我们希望在这里恭敬地讲述他的部分故事

传染病，特别是急性传染病的生态学和进化研究，一直受到相关文献证据的偏见和不完整的限制^1，2不同的生物分子保存，以及可能的骨骼组织对生理损伤(即骨增殖、丢失和/或形态改变)，包括感染的反应范围有限^3.．这些因素因病原体生物学、致病性、毒力的变化以及骨骼相对较慢的反应时间而加剧，因此许多急性感染(如肺炎、流感、霍乱)在死亡或感染消退前不会产生骨骼反应。在骨骼参考集合(例如，解剖集合)中，这对医学培训和生物人类学的方法发展至关重要⁴在美国，抽样偏差进一步加剧了这些问题^5，6朝向包含独特的，独特的，或先进的疾病表现⁷．总之，这些物质上的限制会使死后的埋藏学变化复杂化，影响分子分析⁸，阻碍了古病理学诊断，混淆了过去人群中发病率、衰弱、选择性死亡率和疾病负担的解释⁹．然而，随着古代病原体基因组学的出现，传染病现在可以定期从古代环境和死亡个体中识别出来，使研究人员能够探索病原体的进化历史¹⁰，最终可以为公共卫生应对当前和未来的疾病事件提供信息¹¹．

虽然表现出软硬组织病理的个体经常是古代病原体研究的重点，但对于更具破坏性的样本类型(例如，岩质部分，牙本质)，一个可行的替代方案是牙石(钙化牙菌斑)，因为它产生人类，微生物，病原体和饮食生物分子，环境污染有限¹²．由于牙菌斑在一生中周期性钙化，牙石被认为是个人口腔健康和摄入和/或吸入病原体的累积储存库^13，14．

肺炎和流感一样，是过去人口死亡的主要原因，特别是在20世纪中期以前的工业化国家²．然而，它不会产生骨骼病变^3.在历史记录中经常被错误分类²，对过去疾病负担的混淆解释。医院和社区获得性细菌性肺炎可由多种细菌引起。由于肺炎病原体可以通过吸入或误吸传播，呼吸道和口腔黏膜之间的定期接触增加了病原体混入牙石的可能性，从而潜在地允许病原体DNA的恢复。

整合档案文献，骨骼病理学，和鸟枪宏基因组分析牙石，我们提出了一个骨传记^15，16从史密森尼学会的罗伯特·j·特里解剖收藏(特里)中揭示了一个人的死前和死后的经历。Terry Collection个人的死亡原因(CoD)记录在死亡证明中，允许交叉引用CoD的分子证据。根据他们的死亡证明，St. Louis Individual (St. li)是一名23岁的黑人和/或非裔美国男性劳工，于20世纪30年代在密苏里州圣路易斯市死于大叶性肺炎。据我们所知，这是第一个在历史和生物考古学背景下将肺炎作为一种可调查疾病的研究。牙石只是长期蓄水池的假设也受到了质疑¹⁷，因为我们的研究恢复了与急性、围死期疾病相关的病原体的基因组数据。通过综合的方法和努力，我们能够提供直接的、具体情境的见解，以了解生物过程(例如传染病)和社会条件(例如基于种族的结构性暴力)的交集，这些条件塑造了20世纪早期圣路易斯黑人和/或非洲裔美国人的生物社会生活经验，以及健康和疾病结果。这种细致的方法，旨在解开已知的问题，是对我们有幸研究的个人遗体表示尊重的一种方式，并重申了生物人类学对社会正义的承诺¹⁶．

20世纪早期圣路易斯黑人和/或非裔美国人的健康和福祉

20世纪早期，圣路易斯非常不适合黑人和/或非洲裔美国人社区居住，造成了非常有害的社会、经济、生物和环境条件和暴露，导致了糟糕的个人健康结果和人口水平的健康差异。与大规模的、全国性的吉姆·克劳(Jim Crow)过程和基于种族的结构性暴力过程相结合，这表现为社会封闭，即现有的、占主导地位的人口(即白人和/或欧洲裔美国圣路易斯人)通过垄断策略、剥削、机会囤积和其他手段协调社会、经济和政治排斥¹⁸．社会封闭，加上圣路易斯在大迁徙(约1910-1970年)期间从南方腹地迅速增加的人口，在本已资源不足和隔离的地区对社会和环境资源的竞争加剧(例如，粮食不安全，传染病风险增加，工作机会有限等)，同时抑制了任何政治力量来改变这些状况^18，19．例如，许多移民到圣路易斯的黑人和/或非洲裔美国人在1900年之前可以在河边(一个主要的就业部门)找到工作机会，但这个市场在20世纪30年代铁路工业的增长中迅速崩溃，就在St. li的有生之年^20.．最终，这些具有挑战性和相互交织的条件可能意味着移民几乎没有真正的经济收益²¹．

圣路易斯在卫生、教育、法律、住房等方面的社会政治政策和做法加剧了黑人和/或非裔美国人面临的敌对社会环境。从19世纪开始，圣路易斯正式和非正式的居住隔离实践，包括1916年美国第一个居住隔离条例，将黑人和/或非洲裔美国居民集中在主要是工业区(例如，河边，米尔溪谷的中央走廊)，在那里，主要是穷人和新移民挤进质量较差的住房，通常没有自来水和室内管道。黑人和/或非裔美国人的人口比例远远超过75%^19，22，23．这些地区的空气污染程度也很高，这是由燃煤工业和人口密集的市中心地区的家庭供暖造成的²⁴．

在许多情况下，移民是由于种族恐怖、大规模暴力行为或威胁(如流放、私刑威胁)和经济或政治迫害(如1917年东圣路易斯种族大屠杀)而在国内流离失所的。事实上,历史学家²⁵将St. li出生之前的时期(1877-1901)描述为一个前所未有的反黑人政治暴力和白人权力政治的时代。充满活力的社区和社区²³他们经常被连根拔起，主要是为了为白人和/或欧洲裔美国人社区创造经济和居住机会。这些流离失所进一步加剧了黑人和/或非裔美国人社区已经面临的经济、生物和环境压力，通过“根源休克”，一种与反复流离失所有关的创伤性应激反应，与情感生态系统的破坏有关。关键的是，根休克可能影响整个社区，并造成代际创伤²⁶．

19世纪和20世纪初全国范围内的“医疗种族隔离”进程²⁷圣路易斯的医疗保健系统也存在，因为对黑人和/或非洲裔美国人的治疗非常有限和低质量而臭名昭著²⁸．由于对医疗机构的不信任和对自身安全和健康的担忧，黑人和/或非洲裔美国人经常会推迟甚至放弃医疗保健，因为患者虐待、实验和/或死后尸体消失是很常见的(见华盛顿²⁷)．代际压力，加上缺乏身体和精神保健，进一步增加了死亡风险²⁹并导致有害的应对行为(例如，吸烟，饮酒)^30.．圣路易斯的黑人和/或非洲裔美国人可获得的医疗保健系统随着时间的推移而变化，但与白人和/或欧洲裔美国人居民可获得的医疗保健系统仍然严重不平等。1919年，圣路易斯为黑人和/或非裔美国病人和医生建立了第一所公立医院——城市医院第二(后来重建为荷马·g·菲利普斯医院)，在此之前，病人被安置在白人和/或欧洲裔美国人医院肮脏、不卫生的地下室里，黑人和/或非裔美国人医生被迫担任助理角色;直到20世纪40年代，密苏里州医学协会才限制白人和/或欧洲裔美国医生成为会员³¹．即使在1919年之后，隔离医院的隔离和不平等条件仍然存在，一位观察员声称“森林公园动物园的动物卫生条件比黑人医院的要好”。³²(另见奥康纳³¹)．众所周知，城市第二医院人手不足，拥挤不堪，资金不足，病人的治疗效果一直很差^{33，34，35，36，37，38，39}．根据他的死亡证明，St.LI曾在这家医院住院，这可能是他在死前经历感染和过早死亡以及死后经历的原因之一，包括被收录在特里收藏中。

特里收藏

特里藏品收集于1910年至1967年之间，是世界上最完整、研究最充分的文献藏品之一^40，41，42．特里标本集的目的是代表人类的变异，其中的个体有相对较高程度的文献记录(即死亡证明、解剖准备记录)和相关数据(例如，实际年龄、性别、(社会)种族、职业、CoD)。正因为如此，就像其他历史文献收藏一样(例如，哈曼-托德)，特里收藏经常被不加批判地概念化和利用，作为曾经生活的人口的代表和科学中立^{4，5，43，44}．然而，特里收藏中的个体，就像许多其他历史参考收藏中的个体一样，代表了一个高度特定的亚群体，具有一组独特的死前、死中和死后经历。死亡证明上的种族分类表明，黑人和/或非洲裔美国人占特里收藏的54.4%，其中许多人的社会经济地位较低(例如，“劳动者”，通常是建筑、农场、家庭或工业工人，作为死亡证明上列出的职业)。^45，46作为大迁徙(约1910-1970年)的一部分，他们从南方腹地来到密苏里州^{4，40，41，42，45，47}．与收集的白人和/或欧裔美国人相比，黑人和/或非裔美国人表现出更高的传染病发病率、人际暴力的骨骼证据以及累积生理应激的骨骼和牙齿标记物(例如牙周病)，表明局部和全身炎症负担升高^{4，16，48，49}．这些模式代表了由19世纪的奴隶制、代际影响、有害和不健康的社会、经济、生物和环境条件(例如，拥挤的生活条件、恶劣的卫生条件、高制度化率)在南方腹地以及19世纪末到20世纪中期的圣路易斯所产生的有害的生物、社会和环境条件的体现^41，47．特里收藏中1955年以前去世的大多数人也死于社会救济机构(如公立医院、精神病院)，主要是在圣路易斯^40，41，42．之后，它们在未经同意的情况下被解剖，随后被纳入特里收藏⁴¹．

在19世纪中期到20世纪初，解剖被高度污名化，被视为惩罚性的，并作为一种对解剖个体及其社区持续的死后暴力的形式^4，50．当时的解剖法将解剖国家资助的社会救济机构中无人认领的尸体合法化，这些机构主要服务于边缘社区。这使得这些机构中的个人很容易被解剖，因为他们在政治上或经济上都无法抵抗。对尸体的解剖和随后的文献收藏的收录都延续和强化了生前的社会不平等，作为对死者和边缘社区的反复惩罚，并重申了社会控制的形式^4，44，50．通过这种方式，特里收藏和其他历史参考收藏代表了结构性暴力的产物，主要包括在其一生中经历结构性暴力的个人^4，44，50．

骨骼、牙齿和全身应力证据的综合

尽管骨架结构僵硬，但它是一个动态组织，会随着人类行为、社会、生物和环境条件的变化而变化⁵¹．除其他因素外，体育活动、饮食和营养、创伤经历和病理过程，包括慢性和/或偶发性生理应激，会导致一系列硬组织反应，当对整个身体进行评估时，可以将其解释为生命过程中经历的具体状况的物质档案^3.，52，53．St.LI的古病理骨骼和牙科评估显示了体力活动的肌肉骨骼标志物，创伤和传染病的证据，以及非特异性病理。St.LI表现为颅后肌肉附着部位肿大和皱褶，以及其他肌肉骨骼活动标记物(补充数据1)．在右侧股骨头和颈前侧也有非特异性的局灶性凹陷;多根长骨骨膜重塑(愈合)反应;重塑，完全下颌骨中线骨折;积极重塑肩胛骨和桡骨上聚集的凹坑和孔隙;左侧股骨、髋骨、右桡骨和胸骨上有溶出点和孔隙，一些有重塑的x线证据，而另一些在死亡时活跃溶出(补充资料)2及补充说明1无花果。1- - - - - -4)．St.LI患有多种口腔疾病，包括龋齿、死前牙齿脱落(AMTL)、口腔脓肿、牙龈炎和牙周病(补充资料)3.及补充说明1无花果。5)．St.LI在Dangvard Pedersen等人之后，还表现出对结核病(TB)的几种高敏感性和特异性指标。⁵⁴以及几个不那么具体的指标。这表明St.LI经历了慢性和/或偶发性结核病感染(补充数据)4，补充说明1无花果。4，及补充说明1无花果。6)．此外，x线可观察到颅穹窿的弥漫性骨丢失，可见St.LI上的骨溶解(外颅)和增生(内颅)重构良好的区域(补充说明)1无花果。7)，也可能与结核感染有关⁷．

观察到的牙周病和可能的结核病感染可能会影响St.LI的身体应激反应能力，可能会产生高度炎症和免疫抑制反应。这是因为慢性和/或偶发性生理压力可以增加适应负荷(即慢性压力的累积负担)，这可能导致免疫抑制^55，56特别是针对其他病原体的细胞免疫反应⁵⁷．骨膜反应和全身多孔病变可能反映了这一过程。慢性局部和全身感染改变了全身炎症反应机制的水平，可能导致炎症细胞因子表达失调和升高^58，59．这是在结核病感染的活跃期看到的——St.LI可能在死前经历过——其中细胞因子水平(例如，肿瘤坏死因子α (TNFα))升高⁶⁰；这些细胞也负责产生骨骼病变⁷．这种动态通过级联免疫过程对身体产生系统性影响，因为高度炎症状态可导致局部和全身炎症组织损伤，以及对其他慢性感染的炎症反应升高，例如导致龋齿、牙周病和潜在的骨膜反应^61，62．口腔病理和全身炎症之间也可能发生双向关系;强烈的局部炎症反应，如牙周病的炎症反应，可以通过炎症细胞因子和其他活性免疫细胞的外溢而变成全身性的。这有时会导致慢性炎性全身性疾病⁶³尽管这一过程的独特骨骼证据仍在研究中⁶²．

口腔宏基因组群落概况和病原体鉴定

在St.LI的牙石中观察到的10个最丰富的微生物物种是已知的机会性或医院病原体(补充数据)5)．不动杆菌细菌,答:junii而且答:nosocomialis，主导(~48%)回收微生物群落⁶⁴紧随其后的是肺炎克雷伯菌作为检测到的第三个(~10%)最丰富的细菌种类(补充数据5)．此外，一种竞争性的、基于引用的映射方法表明，映射到的读取超过669倍k .肺炎参考基因组比其他潜在致病因子的基因组。这些病原体的任何一种或组合都可能是大叶肺炎St.LI’s CoD的致病生物(表2)1及补充资料6)．总的来说，St.LI的口腔微生物群落与古代牙根群落最为相似，与土壤和肠道微生物群落不同⁶⁵(补充注1无花果。8 b)．尽管骨骼证据提示结核感染，但很少有读数(0.004%)映射到结核病结核分枝杆菌参考基因组⁶⁶(补充数据7）;使用mapDamage进行认证(补充说明1无花果。9)及识别结核分枝杆菌血统是不可能的。

在微生物群落中鉴定后，进行了泛基因组分析k .肺炎，答:junii,答:nosocomialis(部分答:calcoaceticus-答:baumanniicomplex)，以确定St.LI所拥有的菌株与现代参考数据库中的菌株之间的相似性。为k .肺炎，最接近的匹配被鉴定为菌株12208 (13.8X, 91%的基因共享，从痰标本中分离)，而为答:junii而且答:nosocomialis，最接近的匹配分别为菌株WCHAJ59 (30.1X，共享约81%基因，分离于医院污水中)和Ab22222 (28.4X，共享约88%基因，分离于头皮组织中)(补充数据)8)．针对最近的参考基因组的Reads映射在大多数基因组区域显示了相对统一的覆盖(图。1及补充资料9)．mapDamage分析证实了碎片和胞嘧啶脱氨模式的存在，表明古代DNA(补充说明)1无花果。10- - - - - -12)．

在St.LI中发现的菌株中，毒力和耐药筛选发现了几个与这些功能相关的基因1无花果。13- - - - - -18)．在St.LI中发现的抗性基因在现代文献中发现的比例很大。然而，与急性临床菌株相关的耐药基因缺失。的k .肺炎在本研究中重建的菌株缺乏在最近的现代参考文献中发现的yeriniabactin铁载体合成基因。yersinabactin铁载体合成与毒力增加有关^67，68．的St.LIk .肺炎Strain还显示了四环素特异性外排泵的直方图(太特，tetB)、氨基糖苷转移磷酸酶(aph(3)我)、-内酰胺酶(SHV-11)和enterobactin生物合成(补充数据10及补充说明1无花果。17，18)．硅晶分析确定o抗原和k抗原类型分别为O1V2和K54。两个St.LI不动杆菌基因组中含有大环内酯外排的直系同源物(macAB)、核糖体保护(rlmA (2)，clbB)、抗甲氧苄氨嘧啶(dfra3)、氨基糖苷转移磷酸酶(aph(3)我)，以及常见的毒力相关基因(溶血素，超氧化物歧化酶，巨噬细胞感染增强剂)．的答:junii菌株含有adc-8 β -内酰胺酶和氯霉素乙酰转移酶(猫)(补充资料11及补充说明1无花果。13，14)，而答:nosocomialis压力有adc-2而且——金属β-lactamases、四环素专用外排泵(tetD)，以及氯霉素出口商(补充数据12及补充说明1无花果。15日,16)．两种基因的SNP等位基因频率均为双峰答:junii而且答:nosocomialis表明St.LI’s宏基因组群落中存在一种主要菌株(80%)和一种次要菌株(20%)(补充说明)1无花果。10- - - - - -12)．

除了导致他们死亡的急性感染，St.LI还患有慢性和潜在的发作性疾病(即口腔感染，可能是结核病)，这表明免疫抑制。然而，尚不清楚St.LI以何种顺序发生这些情况以及随后涉及的免疫反应途径的相互作用。愈合的下颌骨骨折、活动标志物、各种多孔病变和骨膜反应(补充资料)2及补充资料3.)表明St.LI在整个青春期晚期和/或成年早期经历了慢性和/或偶发性生理压力。St.LI的应激反应可能持续活跃，这表明他们的适应负荷因慢性口腔和可能的结核病感染而加剧;可能导致失调和高炎症性免疫反应⁶¹．此外，口腔细菌与冠状动脉和呼吸道健康风险之间已建立的联系表明，St.LI的免疫系统、循环系统和呼吸系统之间可能发生了免疫串接，为系统性合并症创造了机会^63，69根据目前的方法，骨骼无法识别。

St.LI肺炎CoD的分子证据证实了全身性疾病的骨骼证据。最丰富的分类群，答:junii而且答:nosocomialis严格的好氧、公认的医院性和/或机会性微生物⁷⁰．口腔脓肿通常由严格的厌氧菌组成^71，72，的存在不动杆菌可能与活动性感染有关，而活动性感染可能导致St.LI记录的大叶性肺炎CoD。该群落与其他牙根微生物群落的相似性(补充说明)1无花果。8)可能反映牙石是从脓肿的下颌第一磨牙取样(补充说明)1无花果。5及补充说明1无花果。19)．如果是这样，牙结石反映了一个贬值的微生物群落和持续的，不受阻碍的菌斑发展，尽管存在脓肿(见补充说明)1用于微积分形成讨论);由于同时发生的局部炎症反应(即牙周病)，口腔微生物可能自由进入附近的宿主循环和淋巴管。同时发生的脓肿磨牙的循环和淋巴管的暴露，以及牙菌斑的持续沉积和钙化可能是导致合并的原因克雷伯氏菌而且不动杆菌细菌可能来自并发感染(见补充说明)1)．

现代临床中常见的几种耐药基因Klebisella而且不动杆菌在St.LI的口服宏基因组中检测到分离株。特别令人感兴趣的是赋予β -内酰胺类抗生素耐药性的基因。而β -内酰胺类抗生素是治疗的首选药物克雷伯氏菌而且不动杆菌今天的感染，在20世纪30年代，这些抗生素没有被广泛使用，因为第一个β -内酰胺抗生素，青霉素，在1928年被发现⁷³．有趣的是,SHV-11（k .肺炎),ADC-8（答:nosocomialis)在St.LI中检测到的基因与在现代临床分离株中观察到的基因相同，并且已知对各种β -内酰胺类抗生素具有耐药性，包括直到20世纪60年代才普遍使用的第二代和第三代药物^73，74，75．在St.LI中检测到这些基因强调了抗菌素耐药性是一种自然的生物现象，早于最近大规模使用抗生素^76，77．事实上,Klebisella而且不动杆菌物种被假设为自然的储存库SHV而且ADC分别为-内酰胺酶类^74，75．总的来说，St.LI的非典型口腔微生物群落及其机会性(通常是医院内)病原体的富集，再加上骨骼病变，表明St.LI经历了免疫系统丧失能力，随后增加了合并感染的易感性。

与高发病率相关的任何k .肺炎感染，慢性口腔感染，可能的结核病感染，以及不动杆菌病原体可能会抑制St.LI有效对抗气压感染的能力，不管他年龄小⁷⁸．k .肺炎感染进展迅速，出现迅速⁷⁹；如果St.LI没有或不能寻求医疗护理和具体有效的治疗^80，81在美国，他的病情会迅速恶化。St.LI的肺炎会导致他的肺部充满液体，最终在记录的11天住院结束时因窒息而死亡。

体现的概念与生态社会理论相结合，使所呈现的数据更广泛的综合成为可能。体现认为人体在生理上结合了他们的社会、环境和生物条件^44，82．生态社会理论提出，人类暴露于社会模式、暴露诱发的致病途径，这些途径由生物过程(如基因表达、生理学)介导;这解释了个人的健康结果，而且，当个人聚集在一起时，也解释了人口层面的健康不平等^83，84，85．社会种族(例如，黑人、白人)与其他社会不平等模式一样，是一种文化建构的结构性优势和劣势框架，具有社会和生物后果(例如，获得医疗资源的机会，暴露于压力源)。⁸⁶．因此，与种族相关的健康不平等(即寿命缩短)是体现性不平等，它通过体现结构层面(例如，社会封闭)和个人层面(例如，人际歧视，根源冲击)的种族歧视而产生^86，87．死亡证明数据、疾病发病机制、免疫病理以及骨骼和微生物数据提供了St. li作为一名年轻的黑人和/或非洲裔美国工人的生活经历，以及圣路易斯和更广泛的美国社会分裂和变革时期种族歧视的体现。St. li的微生物群和骨骼以及其他Terry Collection个体的骨骼中明显的创伤和慢性生理压力的证据，可以与19世纪末到20世纪中期吉姆·克劳时代美国的国家层面的基于种族的结构性暴力和种族化恐怖的过程，以及圣路易斯当地的社会封闭、反黑人政治暴力和白人权力政治的过程联系在一起。St.LI的生活可能在社会、精神和生理上都有压力。例如，在缺乏患者特定的书面证据的情况下，我们无法确定，但St.LI的下颌骨骨折可能与歧视性做法有关;南方出生的黑人和/或非洲裔美国人，如St. li，在大规模的劳工动乱中，以及影响圣路易斯工业的经济紧张和动荡中，通常被用作破坏罢工的劳工¹⁶．更广泛地说，St. li的骨骼中明显的慢性生理压力和全身和局部感染的证据可能代表了圣路易斯黑人和/或非洲裔美国人社区所经历的各种不平等⁴⁸例如圣路易斯的居住隔离条例，1917年的东圣路易斯种族大屠杀，拥挤的生活条件，恶劣的卫生条件，以及缺乏和低质量的医疗保健^27，41，45．St.LI去世的城市第二医院在20世纪20年代和30年代特别拥挤和不卫生^38，88．这些情况导致患者健康状况不佳³⁴，如St.LI所经历的，并导致和加剧了健康差距^33，36在圣路易斯。

St.LI和他的社区可能进一步受到国家层面的结构性进程和事件的影响，以及它们的本地化表现，包括1909年为应对暴力和歧视而成立的全国有色人种协进会(NAACP);1913年联邦政府强制实行种族隔离;大移民的加剧，将许多黑人和/或非洲裔美国人带到圣路易斯;1921年塔尔萨种族大屠杀;吉姆·克劳法;大萧条;哈莱姆文艺复兴;禁止⁸⁹；和第一次世界大战，这些国家和地方层面的进程和事件共同代表了当今BIPOC社区内卫生不平等的深层历史歧视根源^16，41，45．

通过逐渐可用的现代跨学科技术，人们可以从死者身上获得越来越个性化的信息和叙述，揭示了St.LI生前和死后经历的一些以前不为人知的方面，包括关于St.LI所经历的全身健康状况和公立医院条件的信息。虽然对于一些社区来说，这样的肖像可能代表着宝贵的回忆和讲述不为人知的历史的机会，但这种观点可能并不普遍。有充分的证据表明，由于在建造过程中所涉及的收集过程以及被纳入其中的目标个人，一些历史上记录在案的参考收藏，如特里收藏，是结构暴力的产物^44，90．

因此，涉及参考集合的研究必须考虑围绕许多这些集合的伦理问题⁹¹．参考集合(即解剖学的、医学的)对于人类学和医学的方法和程序的发展是至关重要的，例如性别、年龄和祖先估计方法的发展，以及病理条件的诊断标准^40，92．但是，医学界和学术界的研究人员在使用历史参考资料进行分子分析时，必须优先考虑保护个人身份信息和解剖人格，特别是在基因检测和对系谱感兴趣的时代。这可能包括但不限于匿名化个人，不分析人类基因组数据(除非后代和/或社区要求)，并将这些集合中的个人识别为研究参与者⁴，就像我们在这里一样。在项目设计过程中，应积极认识历史参考收藏品的社会历史，以及所包含个人的具体生活经历，以及从这些收藏品中获得的信息如何影响生活社区，以避免进一步延续许多历史参考收藏品和对它们进行的科学研究所固有的结构暴力^{4，6，43，44}．通过这样做，研究人员和被分析个体之间的时间和意识形态差距可以被弥合，实际上是利用过去如何告知现在。

对种族主义范式所产生的社会不平等现象进行常态化的识别和讨论对于获取和有意义的科学知识生产至关重要;在整个研究过程中需要不断提出的一个驱动性问题是:谁从产生的科学知识中受益⁹³？这一点在研究已故个体时尤其重要，因为被研究的个体不能再直接从他们透露的信息中获益(见研究透明度声明)。事实上，在美国的多家博物馆中，包括史密森学会的国家自然历史博物馆(该博物馆拥有美国最大的人类遗骸收藏，包括特里藏品)，都有越来越多的势头，为研究黑人和/或非裔美国人，以及藏品中被边缘化的美国人提供指导^94，95．虽然不是一个新概念^93，96在美国，科学研究必须将自身定位为更多地反映所产生的信息如何影响生活社区并代表过去。

通过考虑多条证据线，目前的研究揭示了关于St.LI生前和死后经历的巨大广度和深度的不可思议的信息。这项研究还表明，曾经被认为是累积底物的牙石也可以包含急性感染的证据，有可能使许多原本不可见的健康和疾病状况在生物考古学记录中获得。据我们所知，这是第一次k .肺炎和多个不动杆菌已经从人类骨骼遗骸中重建了基因组，并确定它们可能是CoD的直接贡献者。这一跨学科的证据最终描绘了一个年轻的、免疫功能低下的个体，其糟糕的健康和死亡经历体现了许多黑人和/或非裔美国人以及其他在19世纪末和20世纪初历史上被边缘化的社区所经历的不平等。重要的是，在当代双poc社区中，具体的不平等继续表现为包括COVID-19在内的呼吸道感染的不成比例的发病率和死亡率。20世纪30年代圣路易斯的结构性暴力导致了St. li的健康状况，今天仍在推动许多社区的健康状况⁹⁷．

骨骼的分析

根据既定标准进行骨骼和古病理学检查^{3.，7，54，98，99}．这些包括口腔健康和病理病变的宏观评估，如与传染病(如结核病)相关的病变。拍摄股骨和颅穹窿病理x线片，观察下小梁结构和骨重塑的程度。

取样，DNA提取，文库准备，Illumina霰弹枪测序

牙石的次采样在国家自然历史博物馆(NMNH)博物馆支持中心(马里兰州Suitland)进行。根据之前的研究¹²，使用漂白剂消毒过的牙科标量和丁腈手套直接将牙石从个体刮到一个1.5 ml的无菌试管中。

所有的实验室工作都在俄克拉荷马大学(诺曼)的分子人类学和微生物组研究实验室(LMAMR)进行。牙结石在LMAMR古DNA实验室进行DNA提取和文库制备，LMAMR古DNA实验室是一个专用的六室洁净室，按照既定的污染控制工作流程进行处理，包括与其他实验室进行分子研究的物理分离，单向工作，正气压，以避免污染。全身都穿了一套特卫强防护服、发网、口罩和双手套来保护样本不受污染。

DNA提取遵循了之前建立的程序，只是稍加修改^{One hundred.}:样品在EDTA洗涤前未经过紫外线照射。不使用紫外线照射，以使尽可能多的牙石进入拔牙;干燥/原始牙石样品非常小，片状，易碎，并且是静态的，当样管被打开或暴露在古代DNA实验室的正压气流中时，很容易丢失。简单地说，从St.LI的右侧下颌第一磨牙取4.9 mg牙石，用0.5 M EDTA清洗15分钟，然后在(新鲜的)0.5 M EDTA和10%蛋白酶K (Qiagen)的溶液中在室温下脱钙72小时。采用改进的Qiagen MinElute硅胶柱纯化方案，最终洗脱体积为60µL (Buffer EB, Qiagen)。然后在量子位荧光计(Life Technologies)上使用dsDNA高灵敏度试验对洗脱液进行定量，得到0.176 ng/µL DNA(每毫克牙石2.15 ng DNA)。

部分尿嘧啶-DNA-糖基化酶(UDG)处理以保留末端核苷酸损伤，以便稍后验证DNA序列为“古”。¹⁰¹．DNA提取液(30 μ L)用部分UDG处理，并使用NEBNext DNA library Prep Master Set (E6070)构建到双索引库，遵循制造商的说明，除了雾化步骤，不进一步分割DNA，以及微小的修改。部分UDG处理后，使用NEBNext末端修复酶进行末端修复，并在20°C下孵育30分钟。没有添加其他末端修复缓冲液，因为部分UDG处理已经存在反应试剂。使用MinElute PCR纯化试剂盒(Qiagen)按照制造商的方案纯化末端修复产物，并用15µL EB洗脱。使用NEBNext快速连接缓冲液和Quick T4连接酶在20˚C孵育15分钟后连接illumina兼容适配器，然后进行另一次MinElute纯化(15 μ L EB洗脱)。使用NEBNext反应缓冲液和Bst聚合酶进行适配器填充步骤，在37°C孵孵期20分钟，然后在50 μ L的体积中进行MinElute最终纯化。采用定量PCR法(qPCR;罗氏公司)。使用Kapa Hifi Uracil +试剂盒进行双索引(12.5µL主混合，1µL 2.5 mg/ml BSA, 0.75µL 10µM包含唯一条形码的正向和反向引物，以及4µL库，最终25µL反应体积)。 Thermocycling conditions were 5 min at 98˚C followed by 14 cycles of 98 °C (20 s), 60 °C (15 s), and 72 °C (30 s), followed by a final elongation at 72 °C for 1 min. Indexing was performed in triplicate; amplified products were pooled, and purified using MinElute purification and eluted in 30 µL. Extraction and library controls were processed simultaneously along with the sample.

使用片段分析仪(Agilent)对纯化的文库进行分析，并与其他项目样品以等摩尔比混合。Pippin Prep (Sage Biosystems)通过在150-500 bp的目标范围内进行尺寸选择来去除适配器二聚体。汇集的文库被送到马克斯普朗克人类历史科学研究所(耶拿，德国)的Illumina NextSeq (2 × 75 bp)上测序。我们已将测序数据存入NCBI序列读取档案(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra)，编号为PRJNA851947。

口腔宏基因组数据处理与认证

原始读数在下游分析之前进行质量过滤。使用AdapterRemoval (v2.1.7)删除适配器，合并成对的端读取，并对基值质量(Q20)、读取长度(30 bp)和不明确的基(' N ')进行质量过滤¹⁰²．样本有9,052,598个分析就绪读数;空白测序深度为70 - 800万分析就绪reads。

为了确定内源性人类DNA含量，使用Bowtie2 (v 2.3.4.1)将分析就绪的reads映射到人类参考基因组(hg19)。¹⁰³使用默认参数和——no-unal选项。SAMTools (v1.5)¹⁰⁴用于过滤Phred质量小于30的映射reads，并使用rmdup．St.LI文库的内源性人类DNA含量为1.3%，而空白的则低于0.34%(补充数据)13)．要将读取验证为古老的，可以使用mapDamage (v2.0.8-2)¹⁰⁵用于估计缺口频率、胞嘧啶脱氨速率和片段长度分布，然后在R中使用ggplot2¹⁰⁶(补充注1无花果。8)．恢复的人类DNA片段读取长度较短(平均±23.2)，具有典型的古DNA末端碱基损伤。为了保护St.LI及其可能后代的遗传机密性，没有对恢复的人类DNA进行进一步分析。除了读取验证之外，我们没有对映射到人类基因组(hg19)的序列进行进一步的分析(即遗传血统)，因为这超出了最初的研究参数，并且由于缺乏潜在后代(直系或共同)的同意。人类DNA序列已从可用的SRA数据中删除。

准备分析的读取数据被映射到GreenGenes数据库(97%预聚类，v13.08)¹⁰⁷使用默认参数Bowtie2，然后使用SAMTools去除PCR重复rmdup．提取映射到Greengenes数据库的唯一读值，并将其作为QIIME封闭参考otu选择的输入¹⁰⁷(v1.9, uclust算法，97%预聚类Greengenes数据库，max_accept = 500, max_rejects = 500, word_length = 12, stepwords = 20, enable_rev_strand_match = True)。对于空白，只有123-1605个唯一的reads映射到GreenGenes数据库，因此，空白没有通过用于稀疏的4000个reads的阈值(表2)S14系列)．使用QIIME生成属级和种级分类摘要，并用作SourceTracker (v1.0.1)的输入。¹⁰⁸评估各种口腔和非口腔来源的贡献，包括现代人类皮肤，龈上和龈下菌斑，土壤，古代牙石和牙根样本⁶⁵．特里收藏的个人从不被埋葬⁴⁰．

物种概况和泛基因组分析

分析就绪的读文使用MetaPhlAn3处理¹⁰⁹要生成物种解析的社区概要(表S5)．已确定的优势生物包括不动杆菌junii(~ 27%),不动杆菌nosocomialis(~ 22%),肺炎克雷伯菌(~ 10%)。为确定St.LI区观察到的菌株的基因含量，进行了泛基因组分析。完整的参考基因组来自NCBI RefSeq数据库(2019年8月;答:junii，n= 57;答:nosocomialis，n= 98;而且k .肺炎， n = 391)，利用PanPhlAn3构建泛基因组数据库¹¹⁰使用默认参数。分析就绪的reads被映射到具有默认参数的泛基因组参考，并使用PanPhlAn3生成基因存在-缺失表。此外，使用毒力因子数据库(VFDB R5, 2020年5月)对泛基因组参考目录进行了假定的毒力和抗生素耐药性基因筛选¹¹¹，以及DeepARG(2019年10月)¹¹²分别(补充数据)9- - - - - -11)．

分析就绪的reads被映射到最近的参考基因组(从PanPhlAn3中鉴定)以及类型菌株答:junii，答:nosocomialis,k .肺炎，分别使用BWA (v0.7.12)¹¹³参数为-l 1024， -n 0.03， -q 37，建议用于古DNA(补充数据8）¹¹⁴．存在结核分枝杆菌(TB)也通过将reads映射到重建的祖先进行了研究结核分枝杆菌参考基因组⁶⁶．用DeDup去除PCR重复序列¹¹⁵mapDamage用于评估DNA损伤模式。对于类型菌株，使用SAMTools mpeup和VarScan (v2)进行变体调用。¹¹⁶——min-coverage 5，——min-reads2 3，——min-avg-qual 30，——min-var-freq 0.2，——min-freq-for-hom 0.9，——p-value 1，——strand-filter 0。

研究透明度声明

这项研究最初的概念是作为一个更大的方法学项目的一部分，旨在测试牙结石从生物考古学个体中恢复急性传染病生物分子证据的潜力。之所以选择Terry Collection，是因为其中有很多人患有临床、死前感染性疾病的CoD。然而，在项目的早期，研究转向了St.LI的个体化叙事，牙结石生物分子数据为体现不平等和结构暴力提供直接证据的潜力，以及涉及历史参考收集的伦理研究的科学政策。生物考古学中的伦理学术不仅需要关注被研究个体的起源，还需要关注导致他们聚集的背景因素¹⁶．作为这种重定向的一部分，我们已经与史密森学会的领导人进行了接触，讨论了这里呈现的个性化历史的意义，以及未来的研究将如何受到影响和道德上的影响;目前史密森尼学会的政策认为，特里藏品中的个人身份是去识别的，这意味着藏品中个人的后代社区成员目前无法被识别。在撰写本文时，几位作者继续参与围绕机构责任的谈判，并为围绕特里藏品和更广泛的历史文献藏品的研究和管理制定指导方针。

St.LI没有也不可能被告知他在当前研究中的权利和角色，也没有被告知特里收藏成立以来对其进行的任何研究。St.LI，以及1955年之前被纳入藏品的其他个人，不能或同时被允许提供书面的、知情的同意，也没有选择退出研究或被纳入藏品;伦理研究机制旨在保护研究参与者，但不能追溯适用于已故的个人。这种伦理悖论突出表明，在许多人类学研究中，缺乏对已故个人的普遍权利的考虑，特别是历史上被边缘化的社区和社会身份的成员。由于本研究中综合的个人历史和信息，我们认为St.LI是继de la Cova之后本研究的积极参与者⁴，明确承认和承认他们的人格;这项研究的很大一部分是为了让St.LI的一些过去被模糊和抹去的生活历史得到更广泛的认可，在认识他们的个性的同时，培养对St.LI和特里收藏中其他有类似经历的人的共同记忆。

作者认识到，在匿名化St.LI的同时，尝试实现这一目标的复杂性。在这里，由于医学剥削的历史，我们选择不传播St.LI的人类基因和其他个性化信息²⁷遗传血统研究和服务对社会的影响越来越大(例如，利用遗传血统的结果来声称美国的黑人和/或非洲裔美国人和土著社区身份、学术和文化^{117，118，119，120})，试图尽量减少对St.LI和他可能的后代的休息和隐私的进一步干扰。然而，更广泛地说，我们认为，利用历史文献收藏的策展机构和更广泛的研究团体，必须制定非殖民化的研究、出版、培训和策展指导方针和政策，积极承认文献收藏中所包含的个人的个性和具体的生活历史^96，121．这些政策应进一步转化为个人遣返，并附有具体的个人文件和可识别的后代和/或社区。遣返不应被定义为科学资源的损失，而应被视为与后代社区建立完整、有意义和长期关系的必要途径，并可使社区参与和指导研究^96，121．社区知情、参与和指导的研究还有助于确保更广泛的公众对所产生的知识感兴趣，以及这些知识对相关人员和社区的直接适用性和效用。

重要的是，通过在历史文献收藏中重新建立个人人格的研究和策展实践，收集和研究假定的科学中立性被剥夺了。被纳入历史文献收藏，以及它们被纳入的许多研究项目，都严重地非人化了被纳入的个人;例如，忽略整个个体及其具体化的生活史，而是优先考虑单个骨骼部分(如颅骨)的管理和分析，将个体渲染为科学对象^4，43，121．重建人格(即重新人性化)和在历史参考文献中定位个人作为研究对象的公认实践是骨传记或基于案例研究的研究，重点是在特定的文化和时间背景下重建个人的具体生活史经验^4，15，16如我们在这里雇用的。我们试图在20世纪初圣路易斯和美国的黑人和/或非裔美国人的社会政治史中，将骨学、宏基因组和骨骼证据置于背景之中。

制定非殖民化和以社区为基础的研究做法并不新鲜，但尚未成为标准做法。的确，像纽约非裔美国人墓地和第一非裔浸信会教堂这样的地标性项目^122，123为道德策展、研究、培训、社区外展和教育实践提供既定的框架和模型。这使人能够重新建立人格，并承认科学研究和成果的社会建构性质。这些框架将权力和机构转移到历史上受压迫和边缘化的后代社区，将他们定位为特定项目的道德客户(即客户模式)。^121，122并代表了人类学研究的经验主义、伦理主义和社会正义的发展道路。

报告总结

有关研究设计的进一步资料，请参阅自然研究报告摘要链接到这篇文章。