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Nature:“盛世美颜”靠细菌?我不美一定是我太干净了...

2021-06-02 10:08:52 webadmin 15

益生菌的概念已经火了很多年,常居C位的肠道益生菌更是借助着科学界对肠道微生物研究的东风,CNS级别的文章层出不穷。


登上CNS封面的益生菌研究成果


但其实人体的皮肤上也存在“益生菌”,近年来相关研究也与日俱增,正成为新的研究热点,来自
美国宾夕法尼亚州费城的自由科学撰稿人Michael Eisenstein在
顶级期刊
Nature
上撰文向我们揭示了一群不一样的细菌。



https://www.nature.com/articles/d41586-020-03524-6



事实上,有部分不一样的细菌是我们的“天然盟友”。
近年来,关于肠道益生菌的研究日益兴盛,而与之类似的皮肤益生菌也越来越被学界所重视,甚至有了“第二皮肤”(The second skin)的美誉。这些“第二皮肤”守护着我们的“第一皮肤”,它们或通过分泌抗菌次级代谢产物,防止病原体入侵,抑制炎症的发生;或加强细胞间紧密接触,促使皮肤成为屏障,阻止病原体进军;或通过与树突状免疫细胞相互作用,召唤细胞毒性T细胞,加速伤口愈合。此番可见,美人们的花容月貌背后少不了这些细菌为她们抵挡尘世中的风霜。




微生物的生态位

图片来源:Nature [1]

Michael Eisenstein指出,人类皮肤微生物群落和表皮细胞之间存在复杂的相互作用网络,这些不同的微生物群落结构在健康的皮肤上处于平衡状态,可以抑制病原微生物,预防疾病发生。一旦因为内外因素影响,导致这种皮肤生态平衡被打破,微生物群落结构会发生大规模改变,“盟友”式微,“敌人”坐大,则容易出现上皮功能障碍,免疫失调或致病微生物的过度生长等现象,产生破坏美颜的皮肤病(图 1)


图 1. 健康人体皮肤的细菌群落处于平衡态

图片来源:Nature [1]



那么皮肤细菌中谁是我们的“盟友”,谁又是我们的“敌人”呢?Michael Eisenstein在文中以葡萄球菌和痤疮杆菌为例,分别展示“敌友”来自同属不同种和同种不同株细菌的有趣现象。表皮葡萄球菌(Staphylococcus Epidermidis)能够在健康皮肤上生存,它们分泌抗菌多肽,能够抑制病原菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)的入侵,从而抵御在青少年中常见的特应性皮炎——湿疹。然而,由于遗传、环境或生活方式等内外因素的干扰,皮肤菌群结构的平衡被打破,这时,金黄色葡萄球菌通过产生酶破坏表皮屏障乘虚而入,并分泌信号分子引发T细胞和肥大细胞的免疫应答,诱发特应性皮炎和其它过敏反应,还会造成环境抗原进入受损皮肤进一步造成过敏和炎症反应(图 2)




图 2. 皮肤的“盟友”表皮葡萄球菌和“敌人”金黄色葡萄球菌

图片来源:Nature [1]



另一方面,诱发  痤疮的  痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)能够产生促炎症因子,造成  皮肤红肿、长痘等病症。而同一种痤疮丙酸杆菌的不同菌株却能通过分解脂类物质,使皮肤形成酸性环境以驱离病原微生物   (图 3)。  


图 3. 痤疮丙酸杆菌不同菌株分别扮演益生和致病角色

图片来源:Nature [1]


为了不放走一个“坏人”,也为了寻找每一个“潜伏”的“英雄”。学术界运用微生物基因组学相关技术分析皮肤微生物尤其是不可培养的微生物群落结构及其功能,成为识别敌友的重要研究手段[2]。此类研究有望成为开发新型皮肤病治疗手段的“金矿”。例如,表皮葡萄球菌分泌的抗菌物质,可以作为治疗感染的潜在药物。某些微生物本身也具备治疗价值,如同移植健康肠道微生物治疗肠炎一样,类似方法可以用于治疗皮肤病。


参考文献:

  1. The skin microbiome and its relationship with the human body explained Skin microbiome, Nature, 16 December 2020. doi: https://www.nature.com/articles/d41586-020-03524-6

  2. genomics-based insights into the diversity and role of skin microbes, Trends Mol Med. 2011 June; 17(6): 320–328. doi:10.1016/j.molmed.2011.01.013.