曹 婷，鄒 穎

皮膚是人體與環(huán)境接觸機會最多的器官，承擔(dān)了主要的免疫防御功能。寄生皮膚的微生物（細菌、真菌、病毒）與宿主相互作用，構(gòu)成為一個“共生”的生態(tài)系統(tǒng)。“共生”的概念表現(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，同時宿主自身又會影響微生態(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，簡稱金葡菌）的優(yōu)勢定植，對AD 的發(fā)生、發(fā)展起著重要的作用[1,3]。本文就近年對AD 微生態(tài)失調(diào)及其對物理屏障和免疫平衡的影響機制進行綜述。

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發(fā)生變化。出生時，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于尚未性成熟的受試者要高[5]。

微生物群落隨著個體成長逐漸分化，至幼年后期實現(xiàn)相對的長期穩(wěn)定[6]。分化完成后，微生物群的定植相對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)域微生物群相對復(fù)雜；潮濕區(qū)域病毒相對較多，細菌以葡萄球菌屬、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[9,10]。針對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、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 的表達量均顯著降低[14]。表皮FLG 點突變遺傳缺陷在AD 患者中的發(fā)生率可高達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)層細胞的粘附，使之成為皮膚的優(yōu)勢定植菌[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 患者易感部位長鏈不飽和脂肪酸增加的同時，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)勢地位，而微生態(tài)的豐富度降低。在細菌的屬水平，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 個體葡萄球菌的種屬豐富度在急性及慢性病變時均存在顯著差異，病情較輕的患者以表皮葡萄球菌為主，病情更嚴重的患者以金葡菌為主。在真核細胞水平，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]，但在另一項全基因測序的研究中，疾病惡化時并沒有相對于發(fā)病間期的整體生物多樣性減少[9]。

多項證據(jù)表明，金葡菌在皮膚的優(yōu)勢地位與AD的發(fā)生發(fā)展關(guān)系最密切。一項成人的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]。一項對從出生到2 歲的兒童前瞻性的對比可培養(yǎng)的皮膚細菌發(fā)現(xiàn)，金葡菌的定植往往早于AD的發(fā)病[20]。同時，對比AD 發(fā)病間期和治療后發(fā)現(xiàn)疾病惡化時金葡菌的占比更大[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)形成細胞的角質(zhì)化包膜中[22]，在其粘附后依賴于細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)形成細胞損傷，從而影響皮膚屏障功能[23]。細菌源性的蛋白酶staphopains 可將抗菌肽LL-37 分裂成小片段，使其喪失降解細菌的能力[24]。金葡菌特異性激活角質(zhì)形成細胞，同時促進內(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，其機制是通過釋放降鈣素相關(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)形成細胞的模式識別受體結(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）。實驗證實PSMs 可在體內(nèi)或體外模型刺激角質(zhì)形成細胞分泌白細胞介素（IL）-18[27]。PSM-γ 也被稱為δ-毒素，可通過刺激酪氨酸激酶，引起蛋白激酶C/Ca2+介導(dǎo)的肥大細胞脫顆粒[28]，進而引起組胺、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)形成細胞產(chǎn)生IL-36a 和IL-1β，通過IL-36R/MyD88 途徑介導(dǎo)IL-17 的釋放，進而誘導(dǎo)IL-17 依賴性的T 淋巴細胞、γδT 淋巴細胞、2 型淋巴細胞和中性粒細胞浸潤，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 淋巴細胞、B 淋巴細胞增殖，活化巨噬細胞，釋放細胞因子，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，進入真皮層的細菌抗菌肽分泌減少，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，兒童可通過早期增加與多樣微生物的接觸來預(yù)防AD[32]。臨床上針對0 ～55 歲的AD 患者使用益生菌對于癥狀的改善并無明顯作用[33]；但在嬰兒期使用益生菌可大大降低患病風(fēng)險[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]。同時抗金葡菌疫苗的研究也有了一定的進展[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]。

實驗室發(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，共生皮膚細菌治療AD 的臨床前和臨床試驗結(jié)果均證實了其有效性。然而，這些研究還處于初級階段，針對外用對皮膚微生物治療的安全性(包括長期安全性)和影響尚不清楚。微生物的運用和安全性可作為一個研究方向，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不同年齡階段運用不同的干預(yù)措施。