科研速递丨皮肤微生物组学研究的春天已来临

时间：2021-5-6 来源：北京治疗神经性皮炎|过敏性皮炎|脂溢性皮炎_专治皮炎最好

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肠道不是人体中拥有重要微生物组的唯一部分。皮肤表面是一个庞大而复杂的微生物生态系统的家园，该生态系统与免疫系统相互作用并深刻地影响着皮肤的健康(图2)。皮肤支持多种多样的微生物群落，它们可以训练和支持免疫系统，并抵御病原体的威胁。

图1，肠道微生物组与人体健康密切相关。图片来源：ChrisChrisW/GettyImages.

与为发酵细菌的生长提供十分理想的栖息地的肠道相反，皮肤则是一片荒凉的土地。皮肤表皮层起着保护人类免受干燥，咸，酸性和营养贫乏等环境因素的侵害。其中，唯一的例外是富含脂质的毛囊周围的绿洲(图2)。尽管皮肤表层存在这种逆境，但各类细菌，病毒，真菌和古细菌的多样性和重要的生理意义，仍然使它们寄居在皮肤上，把人体皮肤作为自己理想的家圆。通常，一个人的皮肤上大约有多种细菌。而且，皮肤的面积如此之大（成人皮肤大约两平方米），为寄居的微生物组提供了各种不同的生态系统。这些生态系统为各类微生物菌群提供了得天独厚的生存条件。人体皮肤微生物组在人类一出生时就被接种上了。第一批微生物殖民者可以帮助训练人体免疫系统，以耐受共生生物（对宿主具有中性或有益影响），同时，保持对病原体的警戒。这些微生物群落持续增长并多样化，直至人类长到青春期，此时荷尔蒙和发育的变化有助于塑造整个成年期所携带的最终微生物组成分。

图2，皮肤表面是一个庞大而复杂的微生物生态系统的家园，该生态系统与免疫系统相互作用并影响皮肤的健康。金黄色葡萄球菌细菌与特应性皮炎有关，特应性皮炎是儿童常见的一种湿疹，可在后来的生活中引起其它过敏。葡萄球菌的几种有益种类通常可以预防金黄色葡萄球菌，但是遗传学以及可能的环境和生活方式因素可能意味着某些人的这种力量平衡受到干扰，使他们容易患此病。图片来源：Nature.

在过去的十年中，研究人员发现细菌，皮肤细胞和免疫细胞之间存在广泛相互作用。这些相互作用有助于加强和修复皮肤形成的屏障，增强人体抵抗感染的能力，并抑制过多的炎症（图2）。如果对这种表皮生态系统进行扰动，可能会使皮肤易患免疫性和超敏性疾病（如湿疹和皮肤过敏），或干扰患有慢性伤口（如糖尿病性溃疡）的人的愈合。如何确定这些过程中是哪类特定的细菌参与了干预正常表皮的生态系统活动，具有很大的挑战性。早期研究将表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌等物种分别标记为皮肤病健康的英雄和恶棍。但是，越来越明显的研究证据显示，每个物种可能都有几种具有不同生理活性的菌株。例如，痤疮杆菌可以产生阻止病原体感染的代谢产物，但某些痤疮丙酸杆菌菌株似乎在痤疮中具有致病作用。为了深入了解给定的细菌是敌是友，我们需要做更多的遗传和功能分析。这些研究有望成为研发治疗人体皮肤病工具的金矿。例如，某些物种，包括表皮葡萄球菌，会产生可用于治疗感染的化合物（例如抗菌剂）。

图3，皮肤微生物组学研究的春天已经来临。图片来源：Nature.

微生物组本身也可能具有治疗价值。临床试验表明，移植健康的肠道微生物组可以帮助治疗胃肠道疾病，例如炎症性肠病。相似的方法也可以完全应用到对皮肤病的研究上。普通皮肤细菌的施用可以帮助清除致病性物种，例如金黄色葡萄球菌，助长炎性疾病，包括特应性皮炎。目前，人们对皮肤这些多样化的微生物菌群仍然知之甚少。但是，与肠道相比，皮肤极易于进入，并且可以提供一种更简单的方法来解析宿主-微生物组相互作用的生物学特性及功能。因此，皮肤微生物组学研究的春天已经来临。

参考文献：

1,Theskinmicrobime.MichaelEisenstein.Nature,Vol.,17DecemberS;

2,Asecondskin.LucyReading-Ikkanda.Nature,Vol.,17DecemberS.

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