过度光照是引起皮肤老化的主要原因，如何防护皮肤光老化是近年来美容行业的研究热点。2024年7月5日，广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队在光老化领域的SCI期刊《Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine》在线发表了一篇题为《Skin microbiome profiling reveals the crucial role of microbialmetabolites in anti-photoaging》的研究性论文。吴清平院士为该论文的通讯作者，微生物安全与健康研究发展中心李滢博士及陈慧贞硕士研究生为共同第一作者。论文获得了广东省重点研发计划“重要健康微生物菌种定向选育及功能产品研发”（2022B1111070006）资助。

研究简介：

皮肤微生物群对维持健康至关重要，而光老化是影响皮肤稳态的主要环境因素，但它是否影响皮肤微生物群尚不清楚。本研究通过人群队列研究和动物模型揭示了皮肤微生物特征与光老化的关联及其潜在的作用机制，为微生物产品尤其是益生菌产品在抗皮肤光老化的应用提供理论依据。

研究背景：

皮肤老化，尤其是光老化，早已成为抗衰老研究的核心课题。光老化是由于紫外线（UV）照射导致的皮肤过早老化现象。尽管紫外线对皮肤细胞的破坏机制已有较多研究，但光老化是否影响皮肤微生物群落以及这些微生物是否参与了衰老的加速进程，一直没有确凿的结论。

吴清平院士团队的研究首次聚焦于皮肤微生物在光老化中的作用机制。研究旨在回答一个关键问题：皮肤微生物如何在紫外线引发的老化过程中，影响皮肤的抗老化能力？

研究方法：高通量测序与动物实验双重验证

为了探讨光照、微生物与皮肤老化的关联，研究团队采取了公交车司机人群队列与豚鼠模型实验相结合的研究方式：

      1. 人群队列研究：  

研究首先对通过广州地区的15位男性公交司机双侧脸部皮肤状态展开调研。研究选了了15位驾龄均超过15年的公交车司机，每位司机每日驾驶时间均不少于8小时。由于公交车车厢的特殊结构及我国汽车方向盘的设计习惯，这些司机的左脸均比右脸接受更强的日照。研究者通过皮肤镜检查发现，司机的左脸皱纹及发红状态比右脸更为明显，而光老化评分更高（3.33 ± 0.63 vs 2.28 ± 0.22, p = 0.03）。

公交车司机双侧脸部皮肤状态对比

进一步研究证明，长期光照会导致皮肤微生态的改变。研究者通过采集公家车司机双侧脸部皮肤拭子进行微生态测序，对比发现虽然双侧脸部皮肤微生态群落多样性及结构无明显差异，但在某些菌属如Georgenia菌和Thermobifida菌的相对丰度差异较大（p < 0.05） 。利用PICRUSt预测长期日晒后引起皮肤微生物功能的改变，发现对比较少接受日晒的皮肤，长期日晒侧皮肤微生物合成代谢功能下降，其中酪氨酸酶活性抑制剂（间苯二酚衍生物、熊果苷等）、自由基的阻断和清除剂（超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等）、阻断黑色素转运物质（烟酰胺等）、黑色素中间产物代谢加速剂（谷胱甘肽等）等抗老化活性酶的合成明显下调。

2. 动物实验验证：  

      为了验证这些发现，研究进一步通过动物实验探索“光老化——微生态”背后的分子机制。首先，研究通过构建光损伤豚鼠模型，证实长期光照对皮肤的损伤包括引起皮肤炎症因子分泌增多及产生更多金属蛋白酶，这些炎症因子的产生会导致皮肤红肿，而金属蛋白酶则会降解皮肤中的胶原蛋白，导致皮肤皱纹形成。

豚鼠皮肤在光照后的改变

同时，研究采用高通量测序分析证实，与人群队列发现的情况相似，长期光照后豚鼠皮肤微生态会发生改变，而且这种改变同时发生在表皮层和真皮层。在属水平上，光照导致在豚鼠真皮和表皮的微生物群落物种均在差异。其中光照导致表皮微生物群落中Moraxella、Lactobacillus、Gemella、Eubacterium、Sachabacteria等5个菌属的丰度显著降低，而光照导致真皮微生物群落中Weeksella、Streptobacillus、Sphingobacterium、Lactobacillus、Pseudomonas和Paenibacillus等19个菌属的丰度降低。这项发现提示光老化与乳杆菌的丰度降低相关，并提示可以通过补充或增加皮肤中的乳杆菌属来维持皮肤的健康状态。

豚鼠皮肤微生态在光照后的改变

研究发现：

深入研究发现，皮肤的炎症因子及金属蛋白酶产生与皮肤中特定菌群的丰度相关。在属水平上，Lactobacillus、Sphingobacterium、Acinetobacter、Ketogulonicigenium、Weeksella与MMPs和炎症因子的表达量成负相关。同时，研究也发现，在光损伤动物模型中，微生物来源的依克多因、烟酰胺等抗衰老物质的相对丰度与细胞炎症因子及金属蛋白酶含量呈负相关关系，提示微生物尤其是乳杆菌来源的活性代谢产物是抵抗皮肤光老化的重要物质。

皮肤微生物及其活性代谢产物与抗衰老因子的关联分析

综上所述，该项研究探索了导致皮肤老化的因素与皮肤微生物之间的关系，从微生物组的角度解释了光老化的分子机制。研究发现，紫外线暴露降低了皮肤中Lactobacillus和Streptobacillus的丰度，减少了皮肤微生物群产生的抗氧化代谢物，导致皮肤细胞中胶原蛋白降解和炎症。这样研究的结果也证明了微生物组稳态对皮肤健康的重要性，同时提示补充相应的功能微生物在预防皮肤光老化方面有一定疗效。

科研启示：益生菌的抗衰老应用前景广阔

吴清平院士团队的研究对护肤品开发具有重要意义。研究首次确立了光老化与皮肤微生态改变的直接联系，并证明通过补充乳杆菌等益生菌，可以帮助皮肤恢复平衡，延缓衰老。这一研究不仅为皮肤健康提供了新的思路，也为抗衰老产品的开发指明了方向。

在未来，基于此类研究的益生菌护肤产品和补充剂有望成为市场的下一个热点。通过外用或内服益生菌来增强皮肤抵抗力，维持皮肤微生态平衡，将会成为新的抗衰老策略。

参考文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/phpp.12987

作者简介：

通讯作者

吴清平，男，中国工程院院士，博士，研究员，博士生导师，微生物安全与健康专家。现任广东省科学院微生物研究所名誉所长、广东省科学技术协会副主席，并兼任中国食品科学技术学会副理事长、中国食用菌协会名誉会长、国家微生物种业产业技术创新战略联盟理事长。吴清平院士长期致力于中国微生物安全与健康菌种、基因与组学大数据库构建和应用研究，近年来针对我国食品行业出现严重的微生物安全风险，从基础研究着手，发明先进的共性监控技术并建立起相关理论体系，研制出重点产业食品安全控制技术和与国际接轨的先进标准，解决了食品安全中的重要科学问题和关键技术难题，显著推动我国食品安全科学理论不断提升和产业健康发展。

第一作者

李滢，医学博士，助理研究员，隶属于微生物安全与健康研究发展中心，目前从事幽门螺杆菌危害与防控研究、人体微生物功能解析、益生菌功能开发等研究工作；擅长应用多组学手段解析功能微生物与人类疾病发生、发展的关系；参与多项省部级益生菌功能开发项目，在健康长寿人群微生物组学研究及其重要功能挖掘、幽门螺杆菌的流行致病危害及精准防控等研究中均具有一定突破；近5年来，在相关领域申请发明专利48件，授权专利34件，发表论文66篇（SCI收录51篇）。

陈慧贞，生物科学与工程硕士，华南理工大学与广东省科学院微生物研究所联合培养研究生。主要研究方向为皮肤健康与健康功能微生物精准开发。以第一或共同第一作者在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology、Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine等杂志发表SCI论文2篇，获授权国家发明专利2件。