皮肤菌群

皮肤上的微生物通常被分为无害的共生生物、潜在的病原体或病原体。免疫学和微生物学的发展正在更新我们对宿主-微生物相互作用的精确过程和微生物毒力分子机制的了解。根据目前的证据，皮肤微生物群可以保护宿主，这表明它们是互利共生的细菌，而不是先前分类中的共生细菌。本文将概述细菌性皮肤菌群的最新数据，包括假单胞菌、链球菌、痤疮丙酸杆菌、棒状杆菌和葡萄球菌。本综述将特别探讨细菌在皮肤健康和疾病中作用解释的不断演变的范式，以及我们目前对皮肤微生物群的了解。

大多数对皮肤微生物群的学术评估都集中在理解皮肤菌群的组成，或者某些微生物如何可能发展成人类感染。在过去十年中，由于微生物学和免疫学交叉学科的多学科合作，我们对宿主-共生体和宿主-病原体关系的了解显著增加。

令人惊讶的是，全面评估常驻皮肤微生物群对皮肤健康影响的研究相对缺乏。研究主要集中在分析皮肤上的微生物种类及其致病作用，而很少关注其他功能。本综述的目的是概述细菌性皮肤菌群的知识现状，重点关注超越这些生物体作为潜在致病因子有限理解的新思想。通过审查现有文献，我们提出了一种新理论，认为皮肤微生物通常对宿主有益，很少有害。根据这一范式，如果皮肤屏障和先天免疫之间的微妙平衡被打破，宿主可能容易患上各种皮肤传染病和炎症性疾病。

什么是皮肤菌群细菌？

“皮肤菌群”或“皮肤微生物群”一词描述了生活在皮肤上（通常是人类皮肤）的微生物群或细菌群落。许多是细菌，其中人类皮肤上有 1,000 多种属于 19 个门。大多数位于毛囊的顶部区域和表皮的最外层。

大多数皮肤菌群要么是互利共生（对宿主有益），要么是共生（不损害宿主）。通过争夺营养、释放抑制物质或增强皮肤免疫系统，细菌可能有助于防止暂时的有害生物体在皮肤表面定植。然而，尤其是在免疫功能低下的人群中，常驻微生物可能导致皮肤状况和可能致命的血液系统感染。

壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis）是一种非菌丝体游动孢子真菌，可引起壶菌病，这是一种传染病，被认为是蛙类种群崩溃的原因，它是重要的非人类皮肤菌群。

皮肤菌群细菌中的常驻微生物

细菌

使用 16S 核糖体 RNA 直接从皮肤样本的遗传物质中识别细菌种类，极大地改变了对皮肤细菌中发现的物种数量的估计。以前，这种识别依赖于微生物培养，这阻碍了许多细菌种类的生长，并使它们不为科学所知。

根据基于培养的研究，金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌被认为是普遍存在的。尽管它们很普遍，但根据 16S 核糖体RNA 研究，这些物种仅占皮肤细菌的 5%。尽管如此，皮肤的多样性为微生物提供了丰富多样的环境。大多数属于四个门：拟杆菌门 (6.3%)、变形菌门 (16.5%)、厚壁菌门 (24.4%) 和放线菌门 (51.8%)。

三个主要生态区域是干燥、潮湿和皮脂腺区域。在皮脂腺区域，痤疮丙酸杆菌和葡萄球菌属物种占主导地位。在身体的潮湿区域，棒状杆菌与葡萄球菌一起占主导地位。干旱地区有许多物种，但β-变形菌和黄杆菌目占主导地位。皮脂腺区域的物种丰富度高于潮湿和干燥区域。手指、脚趾和腋窝之间的间隙是人类差异最小的地方。最相似的区域是背部、鼻孔（鼻子内部）和鼻孔旁边。

真菌

对 100 名年轻个体趾间隙的检查显示有 14 种不同的真菌属。它们包括皮肤癣菌（生活在皮肤上的真菌），如石膏样小孢子菌和红色毛癣菌；酵母菌，如白色念珠菌、红酵母、假丝酵母和皮肤癣菌；以及非皮肤癣菌（可以在皮肤中生存的机会性真菌），如匐枝根霉、皮肤癣菌、镰刀菌、短柄帚霉、弯孢霉、交链格孢菌、青霉菌、黄曲霉和青霉菌属。

位于马里兰州贝塞斯达的国家人类基因组研究所进行了一项研究，检查了生长在人体皮肤 14 个不同区域的真菌 DNA。这些区域包括鼻子、胸部、手掌、耳道、眉间、头部后部、耳后、脚跟、脚趾甲、趾间、前臂、背部、腹股沟和肘窝。研究表明，脚跟是身体中最丰富的环境，拥有 80 多种不同的真菌。相比之下，趾间约有 40 种，脚趾甲屑中有 60 种。手掌、前臂和肘部内侧是其他丰富的区域，有 18-32 种。头部和躯干的每个区域有 2 到 10 种。

皮肤菌群细菌的作用

皮肤菌群对皮肤健康和身体抵抗有害外部影响至关重要。这群多样化的细菌、真菌和病毒协同作用，通过免疫系统和皮肤的生理结构形成保护层。

在皮肤菌群所扮演的所有关键角色中，皮肤保护最为突出。有益细菌，如表皮葡萄球菌和棒状杆菌，控制有害病原体的繁殖。它们通过与病原体竞争可用的营养物质和空间，并产生抗菌肽来中和任何可能的入侵者。

皮肤菌群还可以控制免疫系统。病原体使免疫系统能够区分好坏实体。这最大限度地减少了非威胁性刺激引起的炎症的可能性，并降低了患湿疹和牛皮癣的几率。

正常菌群维持皮肤的 pH 值，产生许多重要因子，例如神经酰胺，它们维持皮肤的保湿层。其中一些分解皮肤中的皮脂，从而疏通毛孔，并允许皮肤新层的再生。

这种失衡或生态失调会为大多数皮肤病创造肥沃的土壤，从痤疮到感染、皮炎等。这种强效防腐剂、产生抗生素耐药性的细菌、不正确的卫生技术和抗生素的过度使用常常导致这种干扰，从而为疾病提供了一个容易滋生的温床。

它指的是保护皮肤和调节免疫反应，从而使皮肤全面健康。因此，要拥有健康、强韧的皮肤，需要温和的护肤和健康的生活技能，以保持微生物平衡。

与宿主的关系

皮肤微生物群有三种类型：病原体、互利共生和共生。根据个体免疫系统的强弱，它们通常可以是这三种类型。对胃和肺免疫系统的研究表明，微生物群有助于产生免疫力。然而，关于这是否适用于皮肤的研究最近才开始。铜绿假单胞菌是一种互利共生细菌，它可能成为病原体并引起疾病，例如，如果进入血液，它可能引起呼吸道、胃肠道、关节和骨骼感染。它还可能导致皮炎。

然而，铜绿假单胞菌会产生抗生素化合物，包括假单胞酸，它在商业上用作莫匹罗星。这可以对抗由链球菌和葡萄球菌引起的疾病。此外，铜绿假单胞菌会产生抑制黄曲霉、光滑念珠菌、酿酒酵母、克鲁氏念珠菌和白色念珠菌生长的化合物。此外，它可能阻止幽门螺杆菌的生长。一项研究指出，“通过口服或局部抗生素从皮肤上清除铜绿假单胞菌，可能反过来导致异常酵母定植和感染。” 这表明其抗菌特性是多么重要。

产生体味是细菌的另一个特征。虽然汗液本身没有气味，但有些细菌会吞噬汗液并产生人们可能觉得令人反感的副产品（不像苍蝇，它们可能会觉得令人向往）。以下是几个例子：

• 青少年和成人皮脂腺中的丙酸杆菌可以将它们的氨基酸转化为丙酸。
• 表皮葡萄球菌通过将汗液转化为异戊酸（3-甲基丁酸）来产生体味。
• 枯草芽孢杆菌会产生刺鼻的脚臭。

皮肤防御

抗菌肽

皮肤产生的抗菌肽（如 Cathelicidins）调节皮肤微生物的生长。除了直接降低微生物数量外，Cathelicidins 还触发细胞因子的产生，从而促进血管生成、炎症和再上皮化。Cathelicidin 合成受抑制与特应性皮炎等疾病有关。酒渣鼻中异常的 Cathelicidin 加工会导致炎症。牛皮癣与 Cathelicidin 肽产生的自身炎症性自身 DNA 相关。维生素 D3 在 Cathelicidin 调节中起关键作用。

酸度

由于汗液和皮肤细菌会产生乳酸，皮肤的最外层天然呈酸性 (pH 4-4.5)。像葡萄球菌、微球菌、棒状杆菌和丙酸杆菌这样的共生菌群在这种 pH 值下茁壮成长，而像革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌和假单胞菌这样的短暂细菌则不然。酸性环境会增加皮肤分泌的抗菌化合物，这是影响致病微生物发育的另一个因素。在碱性环境中，细菌更容易被排出，不再附着在皮肤上。根据观察，皮肤在碱性环境中也会膨胀和开放，允许细菌迁移到表面。

免疫系统

皮肤的免疫系统对皮肤真菌（皮肤真菌）产生细胞介导的免疫。增加角质层周转是缓解皮肤表面真菌的一种方法。红色毛癣菌和其他皮肤真菌已经开发出抑制免疫系统对其反应的化合物。管理皮肤表面菌群积累的一种常见方法是通过皮肤脱落。

皮肤病

非感染性皮肤病中的微生物包括痤疮、牛皮癣、酒渣鼻和特应性皮炎。非致病微生物可能因皮肤损伤而变得致病。皮肤物种多样性与皮炎的后期发作有关。

寻常痤疮

寻常痤疮是一种常见的皮肤疾病，其特征是皮肤炎症和毛囊皮脂腺单位皮脂分泌过多。痤疮丙酸杆菌是一种即使在无痤疮个体中也是共生微生物群成员的细菌，通常定植在受影响的区域。虽然只有某些菌株的痤疮丙酸杆菌与痤疮显著相关，而另一些则与健康皮肤相关，但高数量的痤疮丙酸杆菌与寻常痤疮相关。有痤疮和无痤疮的人群中痤疮丙酸杆菌的相对数量相似。

局部和全身抗菌药物是当前治疗的一部分，它们减少了痤疮丙酸杆菌的定植和活性。使用表皮葡萄球菌来阻止痤疮丙酸杆菌的生长是一种可能的益生菌疗法。有证据表明表皮葡萄球菌产生的琥珀酸会抑制痤疮丙酸杆菌的生长。当局部使用时，植物乳杆菌也被证明可以增强皮肤的抗菌特性并具有抗炎作用。它还被证明在减少痤疮病变大小方面有效。

特应性皮炎

特应性皮炎患者的病变和非病变皮肤中金黄色葡萄球菌数量增加。由于金黄色葡萄球菌定植，特应性皮炎发作与细菌多样性低有关；然而，在接受常规治疗后，细菌多样性有所增加。

目前的治疗方法包括皮质类固醇、局部或全身抗生素以及稀释的漂白剂浴。一种可能的益生菌疗法是使用表皮葡萄球菌（一种共生皮肤细菌）来阻止金黄色葡萄球菌的生长。有证据表明，在特应性皮炎发作期间，表皮葡萄球菌数量会增加以控制金黄色葡萄球菌数量。

肠道微生物多样性低的婴儿更容易患特应性皮炎。特应性湿疹婴儿的拟杆菌水平低，而厚壁菌水平高。拟杆菌的抗炎特性在对抗皮炎中至关重要。

寻常型银屑病

通常，寻常型银屑病会影响皮肤干燥区域，包括膝盖和肘部。与皮脂腺区域相比，干燥皮肤区域的微生物数量通常较低，多样性较高。根据使用拭子采样方法的研究，银屑病与放线菌门（主要是棒状杆菌和丙酸杆菌）和厚壁菌门（主要是链球菌和葡萄球菌）的区域高有关。然而，另一项使用活组织检查的研究将健康皮肤与较高水平的放线菌门和厚壁菌门相关联。尽管如此，大多数研究表明银屑病患者受影响区域的微生物多样性较低。

银屑病有全身、局部和光疗治疗方法。目前没有可行的银屑病益生菌疗法，因为目前关于皮肤微生物群在该疾病中作用的研究相互矛盾。

酒渣鼻

酒渣鼻通常与皮肤的皮脂腺部位有关。皮肤螨虫毛囊蠕形螨强烈吸引皮脂腺皮肤部位，因为它产生脂肪酶，使其能够以皮脂为食。尽管毛囊蠕形螨是共生皮肤微生物群的组成部分，但酒渣鼻患者比健康人更普遍存在毛囊蠕形螨，这表明其具有致病性。

通常在共生皮肤微生物群中不存在的波隆尼亚杆菌是一种与蠕形螨相关的细菌，它会启动类似于酒渣鼻患者的炎症途径。酒渣鼻患者的脓疱中也发现了表皮葡萄球菌。然而，由于蠕形螨已被证明会在脸上散布细菌，它可能将它们转移到促进生长的部位。

目前可用的治疗方法包括激光疗法以及口服和局部抗生素。目前没有可行的酒渣鼻益生菌疗法，因为目前的研究尚未显示蠕形螨影响的精确机制。

皮肤菌群细菌的新兴研究和未来展望

微生物组研究的最新发现正在彻底改变我们对皮肤健康的理解，强调了皮肤菌群在预防和治疗皮肤病方面的关键作用。新研究现在发现，从定制护肤到微生物组特异性干预的治疗方法，可以设想塑造一个皮肤健康根据个体独特微生物特征量身定制的未来。微生物组疗法（益生菌、益生元、微生物组移植）的进展。基于个体皮肤微生物组的个性化护肤品的潜力。

护肤品中的益生菌和益生元是一些最有趣的研究领域。它们为皮肤添加有益细菌，并提供促进其生长的营养物质。这种新颖之处应该能恢复微生物平衡，尤其是在痤疮、湿疹和酒渣鼻等疾病中。到目前为止，临床试验在减少炎症、改善屏障功能和增强整体皮肤健康方面显示出良好的效果。

第二个有前景的发展是细菌疗法，其中包括有益细菌的转移以恢复皮肤健康。这种技术可能为慢性皮肤病提供解决方案，就像粪便微生物群移植通过重新引入健康的微生物群落来改善肠道健康一样。

基因组测序技术的进步将允许进一步绘制皮肤微生物组图谱。也许它最终将导致制造旨在针对个体独特微生物特征的个性化护肤产品，并改变该行业的面貌。

另一个探索领域是后生元或源自微生物活动的阳性化合物。后生元家族的物质，如抗菌肽和酶，可能对皮肤化妆品有用，作为控制感染、加速愈合和维持微生物组完整性的工具。

不久，对微生物组的研究将改变皮肤病学和化妆品。从治疗症状的角度来看，这是一个新的前沿。它将通过维持微生物生态系统的平衡来改变治疗方法，从皮肤健康到全身性疾病的预防。

结论

构成皮肤菌群的众多细菌群落对于维持皮肤的整体健康和免疫力至关重要。这些细菌促进皮肤的屏障功能，调节免疫反应，并提供一个平衡的环境，以抵御危险疾病。葡萄球菌、棒状杆菌和丙酸杆菌是最普遍的皮肤细菌种类；每种在不同的皮肤栖息地都有独特的生态位。

无论是环境原因、抗生素滥用还是卫生不良引起的，这种微妙的微生物平衡的破坏都可能导致感染和皮肤病，如痤疮和湿疹。益生菌、益生元和局部治疗是针对微生物组的疗法，根据最近的一项研究，它们有潜力修复和维持健康的皮肤微生物群。

深入了解皮肤及其细菌之间的互利相互作用可能会导致皮肤病学的新发展。我们可以通过促进皮肤的自然细菌生态学来提高皮肤弹性，降低皮肤病的发生率，并促进对整体健康的更全面认识。因此，维持和滋养我们的皮肤菌群对于全身免疫健康和皮肤健康至关重要。