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不完整的故事

由于相关文献证据的偏差和不完整，对传染病，特别是急性感染的生态学和进化的研究一直受到限制^1，2变化的生物分子保存，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)的反应范围有限，包括感染^3.．这些因素由于病原体生物学、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。在骨骼参考资料收集(例如，解剖学收集)中，这是医学培训和生物人类学方法发展的基础⁴，抽样偏差进一步加剧了这些问题^5，6包括独特的，有特色的，或先进的疾病介绍⁷．总之，这些物质上的限制会使死后的埋葬学变化复杂化，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，随着古代病原基因组学的出现，现在可以定期从古代环境和死亡个体中识别传染病，使研究人员能够探索病原体的进化历史¹⁰，这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，但相比更具破坏性的样本类型(如岩质部分、牙本质)，一个可行的替代方法是牙垢(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，牙垢一直被认为是个人口腔健康和摄入和/或吸入病原体的累积蓄水池^13，14．

肺炎和流感一样，是过去人口的主要死亡原因，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对过去疾病负担的解释令人困惑。医院和社区获得性细菌性肺炎可由各种细菌种类引起。由于肺炎病原体可通过吸入或吸入传播，呼吸道和口腔黏膜之间的定期接触增加了病原体合并牙垢的可能性，从而可能使病原体DNA恢复。

综合档案文件，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揭示了史密森学会罗伯特·j·特里解剖藏品(Terry)中一个人的死前和死后的经历。特里收集的个体的死因(CoD)记录在死亡证明中，允许对CoD的分子证据进行交叉参照。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年代死于密苏里州圣路易斯市的大叶性肺炎。据我们所知，这是第一个在历史和生物考古背景下将肺炎作为可调查疾病的研究。牙石只是一个长期蓄水池的假设也受到质疑¹⁷因为我们的研究恢复了与急性死前疾病相关的病原体的基因组数据。通过综合的方法和努力，我们能够对20世纪初圣路易斯黑人和/或非裔美国人的生物过程(如传染病)和社会条件(如基于种族的结构性暴力)的交集提供直接的、具体情境的见解，这些过程塑造了一个黑人和/或非裔美国人的生物社会生活经历，以及健康和疾病结果。这种细致入微的方法，旨在解开已知的东西，并提出问题，是对我们有幸研究其遗体的个体表示尊重的一种方式，也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世纪初，圣路易斯非常不适合黑人和/或非裔美国人社区居住，创造了严重有害的社会、经济、生物和环境条件和暴露，产生了糟糕的个人健康结果和人口层面的健康差异。结合大规模的、全国性的吉姆·克劳制度进程和基于种族的结构性暴力进程，这表现为社会封闭性，即既定的、占主导地位的人口(即白人和/或欧裔美国圣路易斯人)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，加上圣路易斯在来自南方腹地的大迁移(约1910-1970年)期间人口迅速增加，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、就业机会有限等)，同时抑制了任何改变这些状况的政治力量^18，19．例如，许多移民到圣路易斯的黑人和/或非裔美国人在1900年之前可以在河边找到工作机会(一个主要的就业部门)，但在St. li在世的20世纪30年代，这个市场在铁路工业的增长中迅速崩溃^20.．最终，这些具有挑战性和交叉的条件可能意味着移民几乎无法获得真正的经济收益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住宅隔离做法，包括1916年美国第一个住宅隔离条例，将黑人和/或非裔美国居民集中在主要是工业区(例如，河边，磨坊溪谷的中央走廊)，在那里，主要是穷人和新移民挤在质量低劣的住房中，往往缺乏自来水和室内管道。创造了远远超过75%的黑人和/或非裔美国人的社区^19，22，23．这些地区的空气污染水平也很高，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，移徙者因种族恐怖和大规模暴力行为或威胁(例如流放、威胁私刑)和经济或政治迫害(例如1917年东圣路易斯种族屠杀)而在国内流离失所。事实上,历史学家²⁵把St. li在圣路易斯出生之前的这段时间(1877-1901)描述为一个前所未有的反黑人政治暴力和白人强权政治的时代。充满活力的社区和社区²³他们经常背井离乡，主要是为了给白人和/或欧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、生物和环境压力源，通过“根源冲击”，一种与重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。重要的是，根茎冲击可能影响整个社区，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圣路易斯的医疗系统因对黑人和/或非裔美国人的治疗极其有限和质量低劣而臭名昭著²⁸．由于对医疗机构的不信任和对自身安全和福祉的担忧，黑人和/或非裔美国人经常推迟甚至放弃医疗，因为虐待病人、试验和/或死后尸体消失是很常见的(见华盛顿)²⁷)．代际压力源，加上缺乏身心保健，进一步增加了死亡风险²⁹并导致有害的应对行为(如吸烟、饮酒)^30.．圣路易斯为黑人和/或非裔美国人提供的医疗保健系统随着时间的推移发生了变化，但与白人和/或欧洲裔美国人提供的医疗保健系统仍然严重不平等。在圣路易斯第一家为黑人和/或非裔美国病人和医生设立的公立医院——第二市立医院(后来重建为霍默·g·菲利普斯医院)于1919年成立之前，病人被安置在白人和/或欧裔美国人医院肮脏、不卫生的地下室，黑人和/或非裔美国医生被迫担任助理职务;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年以后，种族隔离的医院里仍然存在着隔离和不平等的条件，一位观察员声称“森林公园动物园的动物的卫生条件比黑人医院的要好”。³²(参见奥康纳³¹)．众所周知，市立第二医院人手不足、拥挤不堪、资金不足，病人的预后一直很差^{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，这可能导致了他在死前经历了感染和过早死亡，以及死后经历，包括被收录在特里收藏中。

特里收藏

特里藏品集合于1910年至1967年之间，是世界上最完整、研究最充分的藏品之一^40，41，42．特里藏品的目的是展示人类的变异，其中的个体有相对高度的文件记录(即死亡证明、解剖准备记录)和相关数据(如实际年龄、性别、(社会)种族、职业、死亡时间)。正因为如此，就像其他有史料记载的收藏品(例如，《哈曼-托德》)一样，特里收藏品经常被不加批判地概念化和利用，作为曾经活着的人口的代表，在科学上是中立的^{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，拥有一套截然不同的死前、死前和死后经历。死亡证明上的种族分类表明，黑人和/或非裔美国人占Terry Collection的54.4%，其中许多人的社会经济地位较低(例如，死亡证明上列出的职业是“劳动者”，典型的是建筑、农场、家政或工业工人)。^45，46作为大迁徙(约1910-1970年)的一部分，他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感染性疾病发生率、人际暴力的骨骼证据以及累积生理压力的骨骼和牙科标记物(如牙周病)，表明局部和全身炎症负担升高^{4，16，48，49}．这些模式代表了有害的生物、社会和环境条件(例如，拥挤的生活条件、糟糕的卫生条件、高制度化率)的体现，这些条件是由19世纪的奴役、代际影响以及在美国南部腹地以及19世纪末至20世纪中期圣路易斯产生的有害的、不健康的社会、经济、生物和环境条件造成的^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，他们被非自愿解剖(解剖)，随后纳入特里收藏⁴¹．

在19世纪中期到20世纪初，解剖被认为是一种惩罚，是一种对解剖后的个体及其社区持续的死后暴力^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拆解，因为他们在政治上或经济上都无法抵抗。解剖和随后的文件收集都延续和加强了死前的社会不平等，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品代表了结构性暴力的产物，主要包括那些在一生中经历过结构性暴力的个人^4，44，50．

骨骼，牙齿和全身应力证据的合成

尽管骨骼的结构是刚性的，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，导致一系列硬组织反应，当在全身评估时，可以解释为生命过程中经历的具体条件的材料档案^3.，52，53．St.LI的古病理骨骼和牙齿评估显示了身体活动的肌肉骨骼标记，创伤和传染病的证据，以及非特异性病理。St.LI表现出颅后肌附着位点和其他肌肉骨骼活动标记物的增大和皱褶1)．他们还表现为右股骨头和颈部前方的非特异性局灶性凹陷;多根长骨骨膜重建(愈合)反应;颌骨重塑，完全性中线骨折;积极重塑肩胛骨和桡骨上的聚集性凹坑和气孔;左侧股骨、髋骨、右桡骨和胸骨上有溶蚀点和孔隙，其中一些有重建的x线证据，而另一些在死亡时溶蚀活跃，(补充资料2及补充说明1无花果。1- - - - - -4)．St.LI经历了多种口腔疾病，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)．继Dangvard Pedersen等人之后，St.LI也表现出结核病(TB)的几个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/或发作性结核病感染(补充资料4，补充说明1无花果。4，及补充说明1无花果。6)．此外，x线片可观察到颅顶弥漫性骨丢失，可见St.LI上骨溶解(外颅)和骨增殖(内颅)的良好重塑区域(补充说明)1无花果。7)，也可能与结核病感染有关⁷．

观察到的牙周病和可能的结核病感染可能影响St.LI的身体应激反应能力，潜在产生高炎症和免疫抑制反应。这是因为慢性和/或偶发性生理应激会增加适应负荷(即慢性应激的累积负担)，从而导致免疫抑制^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性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紊乱和升高^58，59．这可见于结核感染的活跃期——St.LI可能在死前经历了这一阶段——细胞因子水平(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，因为高炎症状态可导致局部和全身炎症组织损伤，并提高对其他慢性感染的炎症反应，如导致龋齿、牙周病和潜在骨膜反应的炎症反应^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，可通过炎症细胞因子和其他活性免疫细胞的外溢变成全身性的。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鉴定

在李氏牙石中观察到的最丰富的十种微生物是已知的条件致病菌或院内致病菌5)．不动杆菌细菌,答:junii而且答:nosocomialis，占恢复菌群的多数(~48%)⁶⁴紧随其后的是肺炎克雷伯菌作为检测到的第三(~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性肺炎St.LI 's CoD的因果有机体1及补充资料6)．总的来说，St.LI的口腔微生物群落最接近古代牙根群落，并与土壤和肠道微生物图谱不同⁶⁵(补充注1无花果。8 b)．尽管骨骼证据提示结核病感染，但很少(0.004%)的读数映射到结核分枝杆菌参考基因组⁶⁶(补充数据7）;使用mapDamage进行认证1无花果。9)和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，对其进行了泛基因组分析k .肺炎，答:junii,答:nosocomialis(部分答:calcoaceticus-答:baumannii复杂)，以确定St.LI所携带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，最接近的匹配为菌株12208 (13.8X, 91%的基因共享，从痰标本中分离)答:junii而且答:nosocomialis，最接近的匹配菌株分别为WCHAJ59 (30.1X， ~81%基因共享，分离自医院污水)和Ab22222 (28.4X， ~88%基因共享，分离自头皮组织)(补充资料)8)．针对最近的参考基因组的Reads图谱显示，大多数基因组区域的覆盖相对一致(图1)。1及补充资料9)．mapDamage分析证实了碎片化和胞嘧啶脱氨模式的存在，表明了古代DNA(补充说明1无花果。10- - - - - -12)．

对St.LI菌株进行毒力和耐药筛选，发现了与这些功能相关的几个基因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了很大比例。然而，与急性临床株相关的耐药基因缺失。的k .肺炎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耶尔森尼abactin铁载体合成基因。耶尔西尼abactin铁载体的合成与增加的毒性有关^67，68．的St.LIk .肺炎应变还显示了四环素特异性外排泵(太特，tetB)、氨基糖苷磷酸转移酶(aph(3)我)、-内酰胺酶(SHV-11)和肠吸虫素生物合成(补充数据10及补充说明1无花果。17，18)．硅片分析确定o抗原和k抗原类型分别为O1V2和K54。两个St.LI不动杆菌基因组为大环内酯外排提供了同源物(macAB)、核糖体保护(rlmA (2)，clbB)、甲氧苄啶耐药(dfra3)、氨基糖苷磷酸转移酶(aph(3)我)和常见的毒力相关基因(溶血素，超氧化物歧化酶，巨噬细胞感染性增强剂)．的答:junii一株含有adc-8 -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)和氯霉素出口商(补充数据12及补充说明1无花果。15，16)．双峰SNP等位基因频率被观察到答:junii而且答:nosocomialis，表明在St.LI的宏基因组群落中存在一个丰度约80%的主菌株和一个丰度约20%的小菌株(补充说明1无花果。10- - - - - -12)．

除了导致他们死亡的急性感染外，St.LI还患有慢性和潜在的偶发性疾病(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发生这些情况的顺序以及相关免疫反应通路的后续相互作用。愈合的下颌骨骨折，活性标记物，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在整个青春期后期和/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被慢性口腔和可能的结核病感染加剧了;可能导致免疫反应失调和高炎症反应⁶¹．此外，口腔细菌与冠状动脉和呼吸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的免疫串扰可能已经发生，为系统性共病创造了机会^63，69根据目前的方法，无法从骨骼上识别。

St.LI来自肺炎的CoD的分子证据证实了系统性疾病的骨骼证据。发现的最丰富的类群答:junii而且答:nosocomialis是严格的有氧，公认的院内和/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。这个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)可能反映牙石来自一颗脓肿的下颌第一磨牙(补充说明1无花果。5及补充说明1无花果。19)．如果是这样，则牙结石反映了微生物群落的退化和菌斑的持续、不受阻碍的发展，尽管存在脓肿(见补充说明)1微积分形成讨论);由于同时发生局部炎症反应(如牙周病)，口腔微生物可能自由地进入附近的宿主循环和淋巴管。脓肿磨牙的循环淋巴管和淋巴管同时暴露，牙菌斑的持续沉积和钙化可能导致克雷伯氏菌而且不动杆菌同时感染可能产生的细菌(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的口腔宏基因组中检测到分离株。特别令人感兴趣的是对-内酰胺类抗生素产生耐药性的基因。而β -内酰胺类抗生素是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，这些抗生素还没有被广泛使用，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，已知它们对各种β -内酰胺抗生素具有耐药性，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微生物药物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之前^76，77．事实上,Klebisella而且不动杆菌物种被假设为天然的储存库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(通常是院内)病原体的富集，结合骨骼病变，表明St.LI经历了免疫系统丧失能力和随后合并感染的易感性升高。

再加上与之相关的高发病率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很可能抑制了St.LI有效对抗气动感染的能力，不管他的年龄有多小⁷⁸．k .肺炎感染进展迅速⁷⁹；如果St.LI没有或不能寻求医疗照顾和具体有效的治疗^80，81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天住院治疗结束时因窒息而死亡。

体现的概念，加上生态社会理论，使更广泛的综合跨提出的数据成为可能。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．生态社会理论认为，人类从社会模式的、暴露诱导的、致病途径中暴露，这些途径是由生物过程(如基因表达、生理学)介导的;这解释了个人健康结果，以及当个人被聚集起来时，人口层面的健康不平等^83，84，85．社会种族(如黑人、白人)与其他社会不平等模式一样，是文化建构的结构性优势和劣势框架，具有社会和生物后果(如获得医疗资源、暴露于压力源)⁸⁶．因此，与种族有关的健康不平等(即寿命缩短)是具体的不平等，是通过体现结构层面(如社会封闭)和个人层面(如人际歧视、根源冲击)的种族歧视而产生的^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/或非裔美国工人的生活经历的各个方面的信息，以及圣路易斯和更广泛的美国社会大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·克罗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进程，以及圣路易斯当地层面的社会封闭、反黑人政治暴力和白人强权政治进程联系起来。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做法有关;像St. li这样在南方出生的黑人和/或非裔美国人，在大规模的劳工骚乱中，以及影响圣路易斯工业的经济紧张和动荡中，通常被用作罢工的破坏工人¹⁶．更广泛地说，在St. li的骨骼中明显可见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/或非裔美国人社区所经历的各种不平等的体现⁴⁸例如圣路易斯的居住隔离条例、1917年的东圣路易斯种族屠杀、拥挤的生活条件、糟糕的卫生条件、获得医疗服务的机会不足和质量差^27，41，45．St.LI去世的市立第二医院在整个20世纪20年代和30年代都特别拥挤和不卫生^38，88．这些条件导致患者健康状况不佳³⁴，如St.LI所经历的，造成并加剧了健康差异^33，36在圣路易斯。

St.LI和他的社区可能进一步受到了国家层面的结构性进程和事件的影响，以及它们在当地的表现，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;大迁移的加剧，许多黑人和/或非裔美国人移居到圣路易斯;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代表了当今BIPOC社区中卫生不平等的深层、历史性的歧视根源^16，41，45．

通过逐渐可用的现代跨学科技术，从死者身上获得的越来越个性化的信息和叙述揭示了St.LI生前和死后经历中以前不为人知的方面，包括关于他的全身健康状况和St.LI所经历的公立医院条件的信息。虽然对一些社区来说，这样的肖像可能代表着宝贵的纪念和讲述不为人知的历史的机会，但这种观点可能并不普遍。有充分的文件证明，由于在它们的建设过程中涉及的收集过程和被纳入其中的目标个人，一些有历史记录的参考收藏品，如特里收藏品，是结构暴力的产物^44，90．

因此，涉及参考收藏品的研究必须考虑围绕这些收藏品的伦理问题⁹¹．参考资料收集(即解剖学的、医学的)是发展人类学和医学方法和程序的基础，例如发展性别、年龄和祖先估计方法，以及病理条件的诊断标准^40，92．但是，医学和学术界的研究人员在利用历史参考资料收集(其中可能包括有在世后代的个人)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谱系学感兴趣的时代。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，应积极认识到历史参考收藏品的社会历史，以及被收录个体的生活经历，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其进行的科学研究固有的结构性暴力^{4，6，43，44}．这样一来，研究人员和被分析个体之间的时间和意识形态上的差距就可以被弥合，实际上就是利用过去如何告知现在。

将对源自种族主义范式的社会不平等现象的识别和讨论规范化，对于可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为重要，因为被研究个体不能再直接从他们所揭示的信息中获益(参见研究透明度声明)。事实上，在美国的多家博物馆，包括史密森尼学会的国家自然历史博物馆，它拥有美国最大的人类遗骸收藏，包括特里收藏，发展指导研究黑人和/或非裔美国人，以及被边缘化的美国人的收藏^94，95．虽然这不是一个新概念^93，96在美国，科学研究必须把自己定位为更多地反映所产生的信息如何影响生活的社区和代表过去。

通过考虑多线证据，目前的研究揭示了关于St.LI死前和死后经历的巨大广度和深度，否则是难以理解的信息。这项研究还表明，曾经被认为是累积基质的牙石，也可以包含急性感染的证据，潜在地使许多原本不可见的健康和疾病状况在生物考古记录中可获得。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残骸中重建了基因组，并确定它们是CoD的潜在直接贡献者。这种跨学科的证据最终描述了一个免疫功能低下的年轻人，他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19世纪末和20世纪初其他历史上被边缘化的社区所经历的不平等。关键的是，具体的不平等继续体现为，在当代BIPOC社区中，包括COVID-19在内的呼吸道感染的发病率和死亡率不成比例。结构性暴力在20世纪30年代促成了圣路易斯的St. li的健康状况，时至今日仍在推动许多社区的健康状况⁹⁷．

骨骼的分析

按照既定标准进行骨骼和古病理检查^{3.，7，54，98，99}．其中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)有关的病变。拍摄股骨和颅弓病理的x光片，以可视化下的小梁结构和骨重塑的程度。

采样，DNA提取，文库制备，Illumina霰弹枪测序

牙石的次采样在国家自然历史博物馆(NMNH)的博物馆支持中心(Suitland, Maryland)进行。与之前的研究一致¹²使用漂白剂灭菌过的牙齿标量和丁腈手套将牙石直接从患者身上刮到1.5 ml无菌管中。

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)完成。牙结石在LMAMR古DNA实验室进行DNA提取和文库制备，这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，包括与其他进行分子研究的实验室物理分离、单向工作和正气压，以避免污染。全身特卫克服、发网、口罩和双手套，以保护样本不受污染。

DNA提取遵循之前建立的协议，只是做了少许修改^{One hundred.}:样品在EDTA洗涤前未经过紫外线照射。没有使用紫外线照射，以使尽可能多的牙石进入拔牙;干燥的/原始的牙石样本非常小，片状，易碎，并且是静态的，因此当打开样管或暴露在古代DNA实验室的正压气流中时，它很容易丢失。简单地说，从St.LI的右侧取4.9 mg牙垢，下颌骨第一磨牙用0.5 M EDTA洗涤15分钟，然后在室温下在(新鲜)0.5 M EDTA和10%蛋白酶K (Qiagen)溶液中脱钙72小时。采用改进的Qiagen MinElute硅柱净化方案，最终洗脱60µL体积(Buffer EB, Qiagen)。然后，用量子比特荧光计(Life Technologies)上的dsDNA高灵敏度分析定量洗脱液，得到0.176 ng/ L DNA(每毫克牙垢2.15 ng DNA)。

进行部分尿嘧啶-DNA-糖基化酶(UDG)处理，以保存末端核苷酸损伤，以便稍后验证DNA序列为“古老的”¹⁰¹．DNA提取液(30 μ L)用部分UDG处理，并使用NEBNext DNA文库准备主集(E6070)构建双索引文库，遵循制造商的说明，除了喷雾步骤不进一步碎片DNA，以及小的修改。部分UDG处理后，使用NEBNext end repair酶进行末端修复，并在20°C孵育30分钟。其他末端修复缓冲液没有添加，因为部分UDG处理的反应试剂已经存在。使用MinElute PCR纯化试剂盒(Qiagen)按照制造商的方案纯化最终修复产物，并在15µL EB中洗脱。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(15µL EB洗脱)。使用NEBNext反应缓冲液和Bst聚合酶在37°C孵育20分钟进行适配器填充步骤，然后在50µL的体积中进行最后的MinElute纯化。用定量PCR法(qPCR;罗氏公司)。使用Kapa Hifi Uracil +试剂盒(12.5µL主混合物，1µL 2.5 mg/ml BSA, 0.75µL 10µM包含唯一条形码的正、反引物，4µL文库，最终25µL反应体积)进行双引物标引。 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)用于在150-500 bp的目标范围内进行尺寸选择，以去除适配器二聚体。汇集的文库被送到德国耶拿马克斯普朗克人类历史科学研究所的Illumina NextSeq (2 × 75 bp)上进行测序。我们已经将测序数据，无读取映射到人类基因组，在NCBI序列读取档案(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra)，编号为PRJNA851947。

口服宏基因组数据处理与鉴定

在下游分析之前，对原始读数进行质量过滤。使用AdapterRemoval (v2.1.7)删除适配器，合并成对的端读取并对碱基质量(Q20)、读取长度(30 bp)和不明确的碱基(' N ')进行质量过滤。¹⁰²．样品有9,052,598个分析准备读数;空白测序深度为70 - 800万分析准备阅读。

为了确定内源性人类DNA含量，使用Bowtie2 (v 2.3.4.1)将分析准备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的映射读取，并使用rmdup．St.LI文库的内源性人类DNA含量为1.3%，而空白的内源性人类DNA含量低于0.34%(补充数据13)．要将读取验证为古老的，使用mapDamage (v2.0.8-2)¹⁰⁵用于估计切口频率、胞嘧啶脱氨率和片段长度分布，然后使用ggplot2¹⁰⁶(补充注1无花果。8)．回收的人DNA片段长度较短(平均±23.2 bp)，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进行进一步的分析。除了读取认证，我们没有对人类基因组(hg19)的序列进行进一步的分析(即遗传祖先)，因为这超出了原始研究参数，并且由于缺乏潜在后代(直线或公共)的同意。人类DNA序列已从可用的SRA数据中删除。

分析准备的读取被映射到GreenGenes数据库(97%预聚，v13.08)¹⁰⁷使用默认参数的Bowtie2，然后使用SAMTools删除PCR副本rmdup．提取映射到Greengenes数据库的唯一读作为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个唯一的读取映射到GreenGenes数据库，因此，空白没有通过用于稀疏的4000个读取的阈值(表S14系列)．使用QIIME生成属级和种级分类学摘要，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、古代牙垢和牙根样本⁶⁵．特里收藏的个人从未被埋葬⁴⁰．

物种概况和泛基因组分析

使用MetaPhlAn3处理准备分析的读取¹⁰⁹生成物种解析的群落配置文件S5)．鉴定出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%)。为了确定St.LI菌株的基因含量，对其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)，使用PanPhlAn3构建泛基因组数据库¹¹⁰使用默认参数。分析准备读数被映射到具有默认参数的泛基因组参考，并使用PanPhlAn3生成一个基因存在-缺失表。此外，利用毒力因子数据库(VFDB R5, 2020年5月)筛选了泛基因组参考目录，以寻找推定的毒力和抗生素耐药性基因。¹¹¹，以及DeepARG(2019年10月)¹¹²(补充资料9- - - - - -11)．

分析准备的reads被映射到最近的参考基因组(从PanPhlAn3中识别)和型菌株答: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，建议用于古代DNA(补充数据8）¹¹⁴．的存在结核分枝杆菌(TB)也通过将reads映射到重建的祖先进行研究结核分枝杆菌参考基因组⁶⁶．用DeDup去除PCR重复¹¹⁵mapDamage用于评估DNA损伤模式。对于类型菌株，使用SAMTools mpeup和VarScan (v2)进行变异调用。¹¹⁶——min-coverage 5，——min-reads2 3，——min-avg-qual 30，——min-var-freq 0.2，——min-freq-for- homm 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，该项目旨在测试牙石在从生物考古个体中恢复急性传染病的生物分子证据方面的潜力。Terry收集之所以被选中，是因为来自传染病的临床、死前CoD的个体数量。然而，在项目的早期，研究转向关注St.LI的个性化叙述，从牙石中提取生物分子数据的潜力，以提供体现不平等和结构暴力的直接证据，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，还需要关注导致它们聚集的背景因素¹⁶．作为这一转向的一部分，我们与史密森学会的领导进行了接触，讨论了这里展示的个性化历史的重要性，以及未来的研究将如何受到影响和伦理信息;目前史密森学会的政策认为，特里藏品中的个体是去身份化的，这意味着藏品中的个体的后代社区成员目前不能被识别。在撰写本文时，几位作者继续参与有关机构责任的谈判，并为研究和策展制定更广泛的特里收藏和历史文献收藏的指导方针。

St.LI没有也不可能被告知他在当前研究中的权利和角色，也不可能被告知自特里收藏品成立以来对其进行的任何以往研究。St.LI和其他1955年以前被纳入收藏的人，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收藏;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个体。这种伦理悖论突出表明，在许多人类学研究中，缺乏对死者的普遍权利的考虑，特别是对历史上处于边缘地位的社区成员和社会身份的考虑。由于在本研究中合成的个人历史和信息，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;这项研究的大部分目的是将St.LI的一些过去被模糊和抹去的生活史带入更广泛的认识，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，同时承认他们的人格。

作者认识到，在试图实现这一目标的同时匿名St.LI是很复杂的。在这里，由于医疗开发的历史，我们选择不传播St.LI的人类基因和其他个性化信息²⁷基因祖先研究和服务对社会的影响越来越大(例如，利用基因祖先结果来宣称美国黑人和/或非裔美国人和土著社区的身份、学术和文化^{117，118，119，120})，尽量减少对李圣及其可能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人格和具体化的生活史^96，121．这些政策应进一步转化为有具体个人证件的个人和可识别的后代和/或社区的遣返。遣返不需要被概念化为科学资源的损失，而是与后代社区建立完整的、有意义的、长期的关系的一个必要途径，它可以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生成的知识获得更广泛的公众兴趣，并确保这些知识对相关人员和社区的直接适用性和实用性。

重要的是，通过研究和策展实践，在历史记录的藏品中重新建立个人的人格，藏品和研究的假定科学中立性被剥夺了。被纳入历史文献记录的收藏品，以及他们被纳入的许多研究项目，都使被纳入的个人深深地失去了人性;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位(如头盖骨)的策划和分析，将个体呈现为科学对象^4，43，121．重建人格(即重新人性化)和在历史参考资料集中将个人定位为研究对象的公认做法是骨传记或基于案例研究的研究，专注于在特定的文化和时间背景下重建个人的具体化的生活史经验^4，15，16就像我们这里雇用的那样。我们试图将20世纪初圣路易斯和美国黑人和/或非裔美国人的社会政治史中的骨学、宏基因组学和骨骼证据置于背景中。

制定非殖民化和以社区为基础的研究实践并不新鲜，但尚未成为标准实践。的确，像纽约非裔美国人墓地和第一非洲浸信会教堂这样的标志性项目^122，123为伦理策展、研究、培训、社区外展和教育实践提供既定的框架和模式。这使人格的重建成为可能，并承认科学研究和成果的社会建构性质。这些框架将权力和代理转移到历史上受压迫和边缘化的后代社区，将他们定位为给定项目的道德客户(即客户模型)。^121，122并代表了人类学研究向前发展的经验主义的、伦理的和基于社会正义的途径。

报告总结

关于研究设计的进一步信息可在自然研究报告摘要链接到本文。