健康皮肤微生态的组成与作用

  皮肤是人体最大的器官，正常成年人皮肤表面积约1.8m2，重量约占体重的10~15%。同时，皮肤也是人体与外界环境之间的第一道屏障，在保护、调节体温、感觉、分泌、排泄和免疫等多方面发挥作用。

  我们的皮肤上有着皮肤微生物区系的数百万细菌、真菌和病毒。与肠道中的微生物一样，皮肤微生物在防御入侵病原体、调整我们的免疫系统和分解天然产物方面起着至关重要的作用。作为人体最大的器官，健康的皮肤被大量有益的微生物定居，是防止病原体入侵的重要物理屏障。在物理障碍被打破或者当共生体和病原体之间的平衡被扰乱时，会导致皮肤病甚至是全身性疾病。

  新一代测序技术的出现彻底改变了我们对人类相关微生物群落的看法。使用高通量测序方法，我们现在能够以更高的精确度来表征和分析微生物群。美国科学家Segre利用16S rRNA扩增子技术从10名健康人中每个人的20个不同皮肤部位的样本中共检测到19个细菌门，同时指出皮肤大部分微生物归属于4个门：放线杆菌(51.8%)、厚壁菌门(24.4%)、变形菌门(16.5%)及和类杆菌们(6.3%)。

  而根据皮肤部位的不同，微生物分布情况也不同。毛囊、外分泌腺、大汗腺及皮脂腺的存在与否是影响皮肤微生态的重要因素。皮脂腺分布较多的部位以亲脂性的丙酸杆菌种类为主，而手肘、膝盖等皮脂腺较少的部位，则以葡萄球菌和棒状杆菌为主。相对细菌而言，皮肤共生的真菌群落组成相对稳定。研究指出，马拉色菌属主要分布在躯干和手臂的核心部位，而脚部的真菌则由马拉色菌属、曲霉属、隐球菌属、红酵母属、表皮霉属和其他属组成。

  同时，也有学者指出，尽管皮肤所接触的环境不断变化，但皮肤微生物群落组成基本稳定。其中，皮脂腺分布多的部位细菌和真菌群落最稳定。脚部位置的微生物群落最不稳定，而随时间的增长而急剧波动。同时，皮肤的微生态组成与个体的生活习惯息息相关。一项基于基因组学的皮肤微生态研究表明，手掌表面的微生物群落组成明显受惯用手、洗手后的时间和个人性别的影响。

  与我们丰富的肠道环境相比，皮肤除了缺乏碱性蛋白质和脂肪外，还缺乏许多营养物质。为了在这样凉爽、酸性和干燥的环境中生存，我们皮肤上的常驻微生物区系已经适应了利用汗液、皮脂和皮质层中存在的资源进行物质合成与代谢。例如，兼性厌氧菌痤疮丙酸杆菌能够通过使用蛋白酶从皮肤蛋白中释放精氨酸，使用脂肪酶降解甘油三酯脂质，从而能够在缺氧的皮脂腺中茁壮成长。

  对于哺乳动物如小鼠、大鼠和狗，它们产生的富含甘油三酯的皮脂数量较少，因此丙酸杆菌含量较低，也很少得痤疮。而棒状杆菌属利用脂质化合物来产生覆盖其细胞表面的毛霉酸。马拉色菌属主要生活在缺乏碳水化合物、富含脂肪的皮肤环境中，因为马拉色菌属基因组富含脂肪酶基因以及缺乏利用碳水化合物的酶基因。

  对于葡萄球菌属而言，该菌已经进化出许多在皮肤上生存的策略，包括耐盐能力(即抵抗汗液的高盐分)和利用汗液中存在的尿素作为氮源。为进一步更好地定植于皮肤，金黄色葡萄球菌还能产生促进皮肤附着的黏着剂和从角质层释放营养的蛋白酶。最近研究指出，皮肤表面的细菌素及多种抗菌肽均来源于表皮葡萄球菌。宿主表皮允许表皮葡萄球菌在其上生长，是因为该菌可以防御多种常见病原体的入侵，使寄主—细菌关系成为一种互惠互利的关系。

  总体而言，皮肤蕴藏着一个组成丰富的微生物群落，每个微生物都有不同的功能，与宿主互作、促进机体健康。