特應(yīng)性皮炎與皮膚微生態(tài)研究進(jìn)展

曹 婷，鄒 穎

皮膚是人體與環(huán)境接觸機(jī)會(huì)最多的器官，承擔(dān)了主要的免疫防御功能。寄生皮膚的微生物（細(xì)菌、真菌、病毒）與宿主相互作用，構(gòu)成為一個(gè)“共生”的生態(tài)系統(tǒng)?！肮采钡母拍畋憩F(xiàn)在：微生物的穩(wěn)態(tài)幫助宿主維持正常的物理屏障和免疫應(yīng)答功能，同時(shí)宿主自身又會(huì)影響微生態(tài)的組成[1]。

特應(yīng)性皮炎（atopic dermatitis，AD）又稱特應(yīng)性濕疹，是一種常見的以反復(fù)發(fā)作、多形性皮損、皮膚干燥和劇烈瘙癢等為基本臨床特征的慢性炎癥性皮膚疾病。它的確切病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，可能與免疫失常、皮膚屏障功能障礙、皮膚微生物失調(diào)及其交互作用相關(guān)[2]。其中，皮膚微環(huán)境的微生物失調(diào)，如金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S.aureus，簡(jiǎn)稱金葡菌）的優(yōu)勢(shì)定植，對(duì)AD 的發(fā)生、發(fā)展起著重要的作用[1,3]。本文就近年對(duì)AD 微生態(tài)失調(diào)及其對(duì)物理屏障和免疫平衡的影響機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 皮膚微生態(tài)的建立

人類皮膚的微生物群在人的一生中會(huì)發(fā)生變化。出生時(shí)，新生兒全身即存在分布高度一致的微生物群，其組成由分娩方式?jīng)Q定。順產(chǎn)兒帶有母親陰道菌群，以乳酸菌、普雷沃特氏菌、纖毛菌為主，而剖腹產(chǎn)的嬰兒繼承了他們母親皮膚的菌群，以葡萄球菌、棒狀桿菌為主[4]。性成熟后相關(guān)的微生物群有顯著變化，青春期依賴性的棒狀桿菌及丙酸桿菌的豐富度相對(duì)于尚未性成熟的受試者要高[5]。

微生物群落隨著個(gè)體成長(zhǎng)逐漸分化，至幼年后期實(shí)現(xiàn)相對(duì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定[6]。分化完成后，微生物群的定植相對(duì)豐富度主要取決于皮膚部位的生理狀況（圖1），主要分為3 種：①干性區(qū)域（手背、前臂內(nèi)側(cè)等）；②潮濕區(qū)域（鼻孔、肘前窩、腹股溝、手指指縫、腘窩等）；③皮脂腺分泌旺盛區(qū)域（鼻翼、臉頰、眉間、外耳道、枕部、背部等）。干性區(qū)域微生物群相對(duì)復(fù)雜；潮濕區(qū)域病毒相對(duì)較多，細(xì)菌以葡萄球菌屬、丙酸菌屬為主；皮脂腺區(qū)域定植微生物最為穩(wěn)定，細(xì)菌以丙酸桿菌屬為主[7]。

2 AD患者的皮膚微生態(tài)失調(diào)

由于個(gè)體與皮膚微生態(tài)存在的“共生”關(guān)系，微生物群的定植很大程度受到宿主皮膚微環(huán)境的影響。宏觀上看，AD 患者皮膚微環(huán)境的特點(diǎn)有：含水量減少、pH 升高、易感染、通透性增加等[8]。多種因素導(dǎo)致的AD 皮膚pH 值升高，形成的微環(huán)境使致病微生物更易生長(zhǎng)[9,10]。針對(duì)AD 皮損局部使用糖皮質(zhì)激素（topical corticosteroid，TCS）調(diào)節(jié)患者該處皮膚的免疫微環(huán)境后，皮損處的微生物群可恢復(fù)到與非皮損處相似的狀態(tài)[11]。從分子水平看，AD 患者皮膚微生態(tài)失調(diào)的可能原因有：抗微生物肽（antimicrobial peptides，AMPs）異常表達(dá)、絲聚蛋白（filaggrin，F(xiàn)LG）基因缺陷、天然保濕因子（natural moisturizing factors，NMFs）減少、脂質(zhì)組成改變[12,13]。AMPs也可稱為宿主防御肽，具有抵御潛在的致病微生物，調(diào)節(jié)皮膚免疫活性和維持皮膚正常微生態(tài)系統(tǒng)的功能[12]。急慢性AD 患者的淺表皮中抗菌肽（LL-37）和人β 防御蛋白-2 的表達(dá)量均顯著降低[14]。表皮FLG 點(diǎn)突變遺傳缺陷在AD 患者中的發(fā)生率可高達(dá)60%，是最典型的廣泛性皮膚屏障損傷的原因[8]。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LG 基因缺陷的健康人皮膚的微生物組成更接近于FLG 缺陷的AD 患者[15]。NMFs 的產(chǎn)生量減少與FLG 的缺陷或功能喪失密切相關(guān)，NMFs的組成成分咪唑丙烯酸（urocanic acid，UCA）和吡咯烷酮羧酸（pyrrolidone carboxylic acid，PCA）是FLG 的代謝產(chǎn)物。NMFs 可增加金葡菌在角質(zhì)層細(xì)胞的粘附，使之成為皮膚的優(yōu)勢(shì)定植菌[16]。UCA 和PCA 的減少可使皮膚pH 升高[10]。表皮脂質(zhì)的組成可影響皮膚微生物的多樣性和組成，AD 患者易感部位長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸增加的同時(shí)，丙酸桿菌和棒狀桿菌的豐富度也增加[15]。

AD 患者微環(huán)境的改變可影響正常的微生物菌群，通常表現(xiàn)為某些微生物占優(yōu)勢(shì)地位，而微生態(tài)的豐富度降低。在細(xì)菌的屬水平，一種具抗炎、抗微生物特性的放線菌——皮膚球菌豐富度明顯減少，而雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌的豐富度明顯增加。與非皮損部位相比，AD 個(gè)體葡萄球菌的種屬豐富度在急性及慢性病變時(shí)均存在顯著差異，病情較輕的患者以表皮葡萄球菌為主，病情更嚴(yán)重的患者以金葡菌為主。在真核細(xì)胞水平，馬拉色菌的豐富度明顯減少[9,15,17]。AD 易感部位微生物的群落組成與非皮損部位有顯著差異，但在疾病惡化期間整體微生物多樣性是否減少尚存在爭(zhēng)議。有研究指出治療后鏈球菌、丙酸桿菌和棒狀桿菌種類增加，即微生物多樣性增加[18]，但在另一項(xiàng)全基因測(cè)序的研究中，疾病惡化時(shí)并沒有相對(duì)于發(fā)病間期的整體生物多樣性減少[9]。

多項(xiàng)證據(jù)表明，金葡菌在皮膚的優(yōu)勢(shì)地位與AD的發(fā)生發(fā)展關(guān)系最密切。一項(xiàng)成人的Meta 分析顯示，金葡菌定植在病變皮膚的概率為70%，非病變皮膚為39%[19]。在不同的身體部位，最明顯的部位是腘窩、肘前窩金葡菌的豐富度最高，這與AD 的易發(fā)病部位相同[15]。一項(xiàng)對(duì)從出生到2 歲的兒童前瞻性的對(duì)比可培養(yǎng)的皮膚細(xì)菌發(fā)現(xiàn)，金葡菌的定植往往早于AD的發(fā)病[20]。同時(shí)，對(duì)比AD 發(fā)病間期和治療后發(fā)現(xiàn)疾病惡化時(shí)金葡菌的占比更大[18]。

3 AD微生態(tài)失調(diào)與屏障破壞

AD 患者的皮膚屏障破壞可由FLG 突變、免疫炎癥反應(yīng)、搔抓、微生物作用多種原因?qū)е耓8]。多項(xiàng)研究證據(jù)表明，AD 相關(guān)微生物中直接引起屏障功能損傷的主要因素是金葡菌。AD 患者金葡菌定植可加重受試者屏障功能（經(jīng)皮水分丟失和角質(zhì)層完整性）的受損情況[21]。首先，金葡菌分泌黏附分子B 幫助其粘附到角質(zhì)層角質(zhì)形成細(xì)胞的角質(zhì)化包膜中[22]，在其粘附后依賴于細(xì)菌活力和蛋白酶活性穿透表皮[13]。金葡菌分泌一種穿孔毒素α-毒素，可直接導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞損傷，從而影響皮膚屏障功能[23]。細(xì)菌源性的蛋白酶staphopains 可將抗菌肽LL-37 分裂成小片段，使其喪失降解細(xì)菌的能力[24]。金葡菌特異性激活角質(zhì)形成細(xì)胞，同時(shí)促進(jìn)內(nèi)源性絲氨酸蛋白酶（激肽釋放酶6、13、14），降解角質(zhì)形成細(xì)胞間的橋粒芯蛋白-1 和FLG，影響皮膚屏障完整性[25]。瘙癢-搔抓反應(yīng)引起屏障破壞相關(guān)的微生物主要是白念珠菌，其機(jī)制是通過(guò)釋放降鈣素相關(guān)基因肽刺激感覺神經(jīng)產(chǎn)生瘙癢[26]。

4 AD微生態(tài)失調(diào)與免疫失衡

微生物的病原相關(guān)分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）與角質(zhì)形成細(xì)胞的模式識(shí)別受體結(jié)合被感知[7]。金葡菌的PAMPs 主要是其分泌的苯酚可溶性調(diào)節(jié)素（phenol soluble modulins，PSMs）。實(shí)驗(yàn)證實(shí)PSMs 可在體內(nèi)或體外模型刺激角質(zhì)形成細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素（IL）-18[27]。PSM-γ 也被稱為δ-毒素，可通過(guò)刺激酪氨酸激酶，引起蛋白激酶C/Ca2+介導(dǎo)的肥大細(xì)胞脫顆粒[28]，進(jìn)而引起組胺、前列腺素、IL 等炎性因子的分泌，誘發(fā)瘙癢和Th2 型免疫反應(yīng)[29]。PSM-α 刺激表皮角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生IL-36a 和IL-1β，通過(guò)IL-36R/MyD88 途徑介導(dǎo)IL-17 的釋放，進(jìn)而誘導(dǎo)IL-17 依賴性的T 淋巴細(xì)胞、γδT 淋巴細(xì)胞、2 型淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，使皮膚免疫失調(diào)[30,31]。

葡萄球菌相關(guān)的超抗原直接與主要組織相容性復(fù)合體II 分子結(jié)合，誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞增殖，活化巨噬細(xì)胞，釋放細(xì)胞因子，誘發(fā)皮膚炎癥反應(yīng)[23]。

金葡菌引發(fā)皮膚屏障損傷后皮膚滲透性增加，進(jìn)入真皮層的細(xì)菌抗菌肽分泌減少，誘導(dǎo)炎癥因子（如IL-4、 IL-13、胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素、IL-17 和IL-22）分泌，使皮損部位免疫失調(diào)，Th2、Th17 和Th22 細(xì)胞增殖，皮膚增厚[13,17]。

5 微生物干預(yù)和治療策略

微生態(tài)建立初期，兒童可通過(guò)早期增加與多樣微生物的接觸來(lái)預(yù)防AD[32]。臨床上針對(duì)0 ～55 歲的AD 患者使用益生菌對(duì)于癥狀的改善并無(wú)明顯作用[33]；但在嬰兒期使用益生菌可大大降低患病風(fēng)險(xiǎn)[34]。應(yīng)用TCS 乳膏或漂白浴，減少金葡菌定植可有效改善AD 皮損癥狀[11]。同時(shí)抗金葡菌疫苗的研究也有了一定的進(jìn)展[35]。此外，特定共生的玫瑰單胞菌在AD患者皮膚局部種植可用于改善AD 癥狀[36]。

實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，微生物彼此之間可相互影響，為AD 治療提供了方向。凝固酶陰性葡萄球菌可通過(guò)抑制所有類金葡菌的agr（一種毒素調(diào)節(jié)因子）介導(dǎo)的群體感應(yīng)來(lái)防止金葡菌定植和感染，且該菌產(chǎn)生的微生物肽干擾金葡菌定植[37,38]。

目前，共生皮膚細(xì)菌治療AD 的臨床前和臨床試驗(yàn)結(jié)果均證實(shí)了其有效性。然而，這些研究還處于初級(jí)階段，針對(duì)外用對(duì)皮膚微生物治療的安全性(包括長(zhǎng)期安全性)和影響尚不清楚。微生物的運(yùn)用和安全性可作為一個(gè)研究方向，此外兒童與成人在微生態(tài)組成與免疫的差別也提示可針對(duì)不同年齡階段運(yùn)用不同的干預(yù)措施。