皮肤微生物群

微生物群

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手套、口罩、头盔、鞋子——所有这些物品都有一个共同点,那就是保护我们的皮肤免受损伤。同样,我们的身体也会形成一道屏障,负责保障我们的舒适与安全——这就是皮肤微生物群。 正如现实生活中一样,过度的保护有时反而会带来危害,因此,为了让我们的皮肤保持良好状态,我们必须维护其表面细菌的正常平衡。„微生物组”这一概念首次由约书亚·莱德伯格提出, ——这位美国遗传学家、微生物学家兼诺贝尔奖得主,为栖息在人体内的所有共生、互利及致病微生物的基因组集合引入了一个统称。 然而,关于微生物对人体影响这一概念的真正起源,可以追溯到更早的时期,即19世纪初。如今,任何关注皮肤护理的人都听说过“微生物组”。但我们是否知道该如何做,更重要的是——为什么要这样做呢?

 

皮肤——微生物群落形成的场所

皮肤的结构类似于由三层组成的冰山。最顶端是表皮,其下是真皮,而最底层则是皮下组织。 表皮是皮肤最外层、最显眼的一层,厚度在0.05至0.1毫米之间。这是细菌最容易定居的区域。 表皮本身可分为4层:基底层、棘层、颗粒层和角质层。 表皮中发生着一种称为角化(keratinization)的过程,其本质是皮肤细胞从基底层向最外层的角质层进行迁移和转化。最终,死细胞被推至皮肤表面,需要脱落。 真皮是支撑表皮的层,厚度为2至3毫米。它构成一种由大量胶原纤维、弹性纤维以及富含透明质酸的基质组成的细胞外基质。 这里分布着皮脂腺、毛发、汗腺、血管和淋巴管,以及大量感觉神经。皮下组织是皮肤中最厚的层,厚度从几毫米到几厘米不等。 它通过弹性纤维和胶原纤维与真皮相连。主要由脂肪细胞和结缔组织构成。血液和淋巴管穿过该层,通向真皮。.

皮肤微生物群

皮肤是一个既与外部环境又与内部环境持续接触的器官。它是人体与外部环境之间的一种“界面”。  它构成了一道屏障,将机体内部与外部环境隔开,以抵御外来生物或有毒物质的潜在侵袭。  皮肤上栖息着多种多样的微生物——细菌、真菌、病毒和螨虫——这一集合被称为“皮肤微生物组”。 栖息在皮肤上的大多数微生物无害,并与皮肤细胞共生。.

皮肤的自然环境

皮革的物理和化学特性是决定其上定居生物的基本因素。 总体而言,皮肤对微生物的生长而言是一个不利的环境,因为它温度较低、呈酸性、干燥,且具有持续脱落的特性。 正因如此,微生物会定期从皮肤表面被清除,这限制了它们的生长和形成生物膜的能力。 此外,水脂膜的存在也抑制了微生物的生长,该膜会使pH值趋于酸性,并含有具有抗菌作用的化合物,如皮肤杀菌素、溶菌酶和皮脂。 皮肤中的角质形成细胞、皮脂细胞、肥大细胞和汗腺细胞也会分泌抗菌因子。 在皮肤表面已鉴定出20多种具有此类作用的肽,包括:猫肽(LL-37)、防御素:β1防御素(HBD1)、 HBD2、HBD3、银屑病素、抗菌蛋白RNase 7(SAP-2)以及SLPI蛋白。正因如此,皮肤上只能定植特定种类的微生物。 此外,这些条件对微生物的数量具有显著影响。因此,皮肤微生物群对任何变化都具有抵抗力,并在组成和数量方面表现出稳定性。.

皮肤微生物群的组成

放线菌门(36-51%)、厚壁菌门(24-34%)、变形菌门(11-16%), 拟杆菌门(6-9%)是皮肤上存在的四种主要细菌类型。对人类皮肤样本的研究结果表明,其中以属于葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)、 棒状杆菌属(Corynebacterium spp.)、水生杆菌属(Enhydrobacter spp.)、微球菌属(Micrococcus spp.)、皮杆菌属(Cutibacterium spp.)和韦荣氏菌属(Veillonella spp.)的革兰氏阳性菌占主导地位。在潮湿部位,数量最多的细菌是葡萄球菌(Firmicutes)和棒状杆菌(放线菌门)。 覆盖有皮脂的部位微生物群落多样性最低,其中最常见的分离菌属为 Cutibacterium(放线菌门)。 在真菌种类中,主要包括马拉色菌属(Malassezia spp.)、隐球菌属(Cryptococcus spp.)、红酵母菌属(Rhodotorula spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)和Epicoccum属,其中马拉色菌属约占全部真菌群落的80%。 除细菌和真菌外,皮肤微生物群还包括蠕形螨(Demodex spp.),它们是栖息于毛囊和皮脂腺中的微小螨虫。 皮肤微生物群的最后一类是病毒。这是其中研究最少的组成部分。人们认为,病毒不仅是致病因子,也是有助于维持皮肤稳态的因素。 研究证实,病毒是皮肤微生物组中虽不稳定但至关重要的组成部分,尤其是含有双链DNA(dsDNA)的病毒,如多瘤病毒科(Polyomaviridae)和乳头瘤病毒科(Papillomaviridae)。.

 

皮肤微生物群的作用

皮肤微生物群在维持皮肤稳态、抵御侵入性病原体以及调节免疫系统方面发挥着重要作用。 皮肤微生物群分泌的蛋白酶与角质层的脱落和更新过程有关,而分泌的脂肪酶则与脂质层表面的分解有关。 此外,脲酶还参与尿素的降解。皮肤微生物群的其他功能还包括形成生物膜或产生细菌素(抗菌因子)。 更重要的是,皮肤微生物群通过竞争现象(健康的微生物群定植于皮肤,从而占据了可能成为病原体生长环境的生态位) 以及产生抗菌肽(AMP)。皮肤微生物群对皮肤免疫系统功能的影响尚不完全清楚。尽管如此,已知定植于皮肤的细菌对维持免疫系统的稳态具有重要影响。 此外,它们还能调节先天免疫应答,并影响获得性免疫应答的发展。.

皮肤微生物群的正常状态与菌群失调

正常、健康的皮肤微生物群以物种多样性高以及各微生物数量比例平衡为特征。 菌群失调是指皮肤微生物群失衡,这可能导致痤疮、酒渣鼻、银屑病、脂溢性皮炎、特应性皮炎甚至斑秃等疾病的发生或发展。 多种因素都会影响皮肤微生物组的状态。微生物群的定植始于出生之时,其组成受分娩方式的影响。 随后,这种组成由若干内部因素(种族、性别和年龄)和外部因素(生活方式、卫生习惯、使用的化妆品、服用的抗生素、地理位置、气候和季节)共同决定。 研究发现,生活在不同环境(农村或城市)中的人群其皮肤微生物组存在差异:工业化国家居民的皮肤微生物群多样性明显较低。 抗生素也是对皮肤表面微生物多样性产生显著负面影响的重要因素,它们可能会改变定植于皮肤的细菌组成,包括共生菌金黄色葡萄球菌属(Staphylococcus spp.) 已知这些菌种会与致病性金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)争夺定植位点。使用化学物质进行的卫生和美容护理也会影响皮肤微生物群的状况,这些化学物质会清除皮肤微生物群, 由此导致的皮肤表面理化条件变化会阻碍共生菌群的重新定植,同时为病原体在皮肤上的定植创造了有利条件。.

如何维护肠道菌群?

皮肤微生物群是一个极其多样化的环境,受多种因素影响。应根据对个人皮肤状况的评估,选择合适的产品。不过,仍有一些通用原则可供参考。 主要应选择温和、不破坏皮肤天然pH值且能保持皮肤水润的产品。化妆品制造商中正逐渐形成一种越来越明显的趋势,即在产品上标明其对皮肤微生物组的影响。 在MPR Labs,我们提供一项能够验证此类声明的服务。这是通过进行相应的微生物学分析来实现的:在分析过程中,参与者需连续四周使用指定化妆品,且在此期间不改变饮食、生活方式或日常习惯。 通过对比使用产品前及使用一个月后的皮肤微生物群落状况,可以确定该产品对皮肤微生物组产生了何种影响。被推荐为对皮肤微生物组产生积极影响的产品,能够切实支持皮肤的修复与保护。.

参考文献:

  1. 阿兰·杰洛恩、亚历山德拉·赖兰,译者:亚历山德拉·韦克塞伊,, 皮肤微生物群。天然与可持续护肤指南,, 出版. “Koncept”标志,2021年
  2. 马农·博克斯伯格、瓦莱丽·塞尼佐、纳迪姆·卡西尔和伯纳德·拉·斯科拉,, 在探索和调控人体皮肤微生物组方面面临的挑战,, 《Microbiome》第9卷,文章编号:125(2021)
  3. 西尔维娅·卡尔莫纳-克鲁兹、卢兹·奥罗斯科-科瓦鲁比亚斯和玛丽玛·萨埃斯-德-奥卡里斯,, 特定皮肤病中的人体皮肤微生物组,, 《细胞、感染与微生物学》(Cell. Infect. Microbiol.),2022年3月7日,“健康与疾病中的微生物组”专栏
  4. 卡塔日娜·亚当奇克、阿格涅什卡·A·加尔恩恰克、帕维尔·P·安托尼恰克,, 皮肤微生物组/皮肤微生物组,, 《皮肤病学评论》2018,105,285–297
  5. 玛格达莱娜·马利诺夫斯卡、贝阿塔·托卡日-德普图拉、维斯瓦夫·德普图拉 “人体微生物组” – 什切青大学生物学系免疫学教研室,什切青大学生物学系微生物学教研室 33 – 36

作者:

  • 莫妮卡·雷克

化学硕士,MPR Labs公司的联合创始人兼安全评估师。她在美容行业拥有数年的经验,专攻化妆品安全评估领域。她协助将化妆品推向欧洲市场。.

  • 卢卡什·米尔尼克,MPR Labs联合创始人——化妆品研究与注册

MPR – Labs公司的联合创始人。我的工作是通过为客户提供必要的研发和安全评估报告,协助将新型化妆品推向市场。 在个人生活和受过教育背景的影响下,我以广阔的视野审视着我们所处世界的经济层面。.

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