張 敏 何艷艷,2 徐浩翔
1中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院&北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 皮膚病醫(yī)院(研究所),南京,210042;2江蘇省皮膚性病學(xué)分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京,210042
化膿性汗腺炎(hidradenitis suppurativa, HS),又稱反向性痤瘡,是一種慢性、炎癥性皮膚病,典型表現(xiàn)是皺褶部位反復(fù)發(fā)作的膿腫、竇道和瘢痕形成。本病多初發(fā)于青春期,國(guó)外數(shù)據(jù)顯示,女性患者居多。HS的病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確,可能與遺傳、免疫、細(xì)菌感染、吸煙、肥胖等因素有關(guān)[1,2]。近年來(lái),隨著研究的不斷深入,在HS發(fā)病相關(guān)的重要皮膚菌群方面有不少新的發(fā)現(xiàn),本文對(duì)這一方面的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
皮膚微生物群是指定植在皮膚上的全部微生物,包括細(xì)菌、病毒、真菌、螨蟲(chóng)、節(jié)肢動(dòng)物等。皮膚是人體最大的器官,一方面作為物理屏障抵擋外界環(huán)境中病原的入侵,另一方面為多種微生物的定居提供了環(huán)境[3]。盡管皮膚表面呈弱酸性、干燥、缺乏豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但仍有多種微生物定植,其中細(xì)菌的種類和含量最豐富,主要包括放線菌門、厚壁菌門、變形菌門和擬桿菌門[3]。皮膚菌群在門的水平上多樣性低,在種屬水平上呈現(xiàn)豐富的多樣性,且受部位的影響較大。眉間、背部、鼻翼等脂溢部位細(xì)菌種類較少,以丙酸桿菌屬為主;手掌、前臂、臀部等干燥部位,細(xì)菌種類較多,革蘭陰性菌占優(yōu)勢(shì);鼻孔、腋窩、指間等潮濕部位,主要是葡萄球菌屬和棒狀桿菌屬[4]。HS好發(fā)于大汗腺豐富的皺褶部位,如腋窩、腹股溝[5],這些部位由于多汗、潮濕、皮脂腺和毛囊豐富,更易導(dǎo)致某些細(xì)菌定植,它們可能參與HS的發(fā)生[6]。
2.1 金黃色葡萄球菌與化膿性汗腺炎 金黃色葡萄球菌(staphylococcus aureus, SA)是一種革蘭陽(yáng)性球菌,可引起多種感染疾病。Brook等[7]對(duì)17例HS患者腋窩皮損研究發(fā)現(xiàn),最常見(jiàn)的需氧菌為SA,占分離出的細(xì)菌總數(shù)的14%。Lapins等[8]對(duì)25例患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)14例患者皮損中存在著SA,其中6例來(lái)自深部皮損標(biāo)本,在2例深部組織樣本中,SA是唯一可被檢測(cè)到的細(xì)菌。Jamalpour等[9]對(duì)26例患者皮損菌群進(jìn)行分析,也發(fā)現(xiàn)SA是最常見(jiàn)的細(xì)菌,Matusiak等[10]和Hessam等[11]也有類似報(bào)道,患者皮損中SA是僅次于凝固酶陰性葡萄球菌的第二常見(jiàn)細(xì)菌。
SA在皮膚中的定植可能因皮脂腺減少,皮脂腺細(xì)胞產(chǎn)生的抗菌肽和抗菌脂缺乏[12];且HS患者皮損部位IL-26含量增高,但失去抗菌作用,IL-26抑制巨噬細(xì)胞對(duì)SA的吞噬[13]。同時(shí),SA促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生人β-防御素2和3,參與HS發(fā)展[14]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn),攜帶SA的患者病程較短,推測(cè)SA可能通過(guò)炎癥機(jī)制引起毛囊結(jié)構(gòu)改變,只在早期參與HS的發(fā)病[10,15]。
但是,Jahns等[16]和Ring等[17]分別對(duì)27例和30例患者皮損菌群研究均未發(fā)現(xiàn)SA;Sartorius等[18]研究了10例HS患者急性加重期的皮損,也未發(fā)現(xiàn)SA;Katoulis等[19]分析22例患者皮損,僅在1例患者皮損中分離到SA;Benzecry等[20]在60個(gè)Hurley I期皮損樣本中均未培養(yǎng)出SA,僅從16%患者Hurley II期和Hurley III期皮損中分離出SA。Nikolakis等[21]也發(fā)現(xiàn)Hurley I和II期患者皮損中SA極少,Hurley III期患者中分離出的SA比例較高,這提示SA參與了HS的慢性階段,是其他細(xì)菌已經(jīng)形成的病變微環(huán)境的繼發(fā)感染。另外,Guet-Reville等[22]發(fā)現(xiàn),與皮損區(qū)相比,皮損周圍正常皮膚中SA的數(shù)量更多、檢出率更高,提示SA可能不是HS的主要致病菌。
吸煙是HS的危險(xiǎn)因素。Matusiak等[10]對(duì)68例HS患者研究發(fā)現(xiàn),所有SA培養(yǎng)陽(yáng)性的患者都是重度吸煙者。有學(xué)者提出吸煙者中SA定植的原因是煙草中的尼古丁通過(guò)增加cAMP水平,激活PKA通路,促進(jìn)單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-10,導(dǎo)致T細(xì)胞分泌IL-22減少,引起角質(zhì)形成細(xì)胞分泌IL-20降低,IL-22和IL-20減少使角質(zhì)形成細(xì)胞分泌抗菌肽(antimicrobial peptides, AMP)不足,引起細(xì)菌定植[23]。尼古丁能夠激活角質(zhì)形成細(xì)胞煙堿型乙酰膽堿受體(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR),抑制AMP的抗菌活性,并使AMP表達(dá)減少,促進(jìn)SA定植[24];尼古丁還可以通過(guò)增強(qiáng)SA的黏附功能和誘導(dǎo)其生物膜的形成,增加細(xì)菌的毒力[25]。另外,吸煙產(chǎn)生的煙霧改變了葡萄球菌細(xì)胞壁的表面電荷和疏水性,使其對(duì)AMP具有抵抗力,促進(jìn)SA定植[26],定植的SA刺激膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶表達(dá),促進(jìn)乙酰膽堿合成,進(jìn)而激活角質(zhì)形成細(xì)胞的nAChR,抑制AMP活性及表達(dá),促進(jìn)SA定植形成正反饋,參與HS發(fā)展[24,27]。
肥胖也與HS發(fā)病有關(guān),Haskin等[28]對(duì)632例HS患者皮損菌群研究發(fā)現(xiàn),與正常體重患者相比,肥胖患者皮損中SA的檢出率更高,但是,肥胖與HS皮膚菌群的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。
2.2 凝固酶陰性葡萄球菌與化膿性汗腺炎 凝固酶陰性葡萄球菌(coagulase negative staphylococcus,CoNS),通常是非致病性的,它們會(huì)導(dǎo)致免疫缺陷者出現(xiàn)嚴(yán)重感染,而且CoNS感染導(dǎo)致的疾病多呈慢性或亞急性改變,這與HS病程相似。Lapins等[8]對(duì)25例HS患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)21例患者皮損中存在CoNS,16例來(lái)自皮損深部組織標(biāo)本,在其中9例深部皮損標(biāo)本中,CoNS是唯一被檢測(cè)到的細(xì)菌。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn),CoNS是HS患者皮損中最常見(jiàn)的細(xì)菌[10,11],Katoulis等[19]通過(guò)對(duì)22例HS患者的深部皮損進(jìn)行針吸活檢,也分離出大量的CoNS,這提示CoNS可能與HS發(fā)病相關(guān)。Sartorius等[29]也有上述類似發(fā)現(xiàn),并在9例Hurley II期患者的術(shù)前血樣中發(fā)現(xiàn)以CoNS為主細(xì)菌,部分患者可能存在持久的菌血癥。但是,Ring等[30]報(bào)道中重度HS患者外周血中細(xì)菌組成與健康對(duì)照組之間沒(méi)有顯著性差異,因此,HS患者菌群的變化可能僅限于皮膚,而與血液中細(xì)菌改變無(wú)關(guān)。
然而,部分學(xué)者在患者皮損中未檢測(cè)到CoNS[16]。Nikolakis等[21]對(duì)50例HS患者皮損菌群進(jìn)行橫斷面研究,僅在26%患者皮損中分離到CoNS,在Hurley I期患者皮損中均未檢測(cè)到CoNS。Guet-Reville等[22]發(fā)現(xiàn),與皮損組織相比,皮損周圍正常皮膚中分離到CoNS的數(shù)量更多、檢出率更高,皮損區(qū)CoNS中的表皮葡萄球菌豐度顯著降低[31]。2019年,Naik等[32]報(bào)道了CoNS等表皮共生的葡萄球菌相對(duì)豐度與HS嚴(yán)重程度負(fù)相關(guān),提示CoNS作為皮膚正常菌群對(duì)HS的發(fā)病具有保護(hù)作用。同年,Ardon等[33]研究發(fā)現(xiàn),與實(shí)驗(yàn)室對(duì)照株相比,HS患者皮損中的表皮葡萄球菌的耐藥性和毒力增加,表現(xiàn)為對(duì)常用抗生素耐藥、生物膜產(chǎn)生增加,但是,表皮葡萄球菌等CoNS與HS發(fā)病的關(guān)系仍不明確,需進(jìn)一步探討。
路鄧葡萄球菌是一種特殊的CoNS,可引起嚴(yán)重感染。Ardon等發(fā)現(xiàn)[34],HS患者皮損中的路鄧葡萄球菌株較健康者生長(zhǎng)更快,故患者皮損中的菌株適應(yīng)性更強(qiáng)。Guet-Revillet等[22]對(duì)82例HS患者皮損研究發(fā)現(xiàn)路鄧葡萄球菌大部分存在于Hurley I期皮損,說(shuō)明路鄧葡萄球菌與輕度HS有關(guān),Guet-Revillet等[31]的另一項(xiàng)研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。
2.3 其他細(xì)菌與化膿性汗腺炎 早在1999年,Brook等在HS患者腋窩膿腫中分離出卟啉單胞菌屬和梭桿菌屬。2012年,Sartorius等[18]在3例患者急性加重期結(jié)節(jié)中分離出普雷沃菌屬,在3例急性期皮損中分離出梭菌屬。2017年,Nikolakis等[21]研究并回顧文獻(xiàn)后提出,普雷沃菌屬是HS患者腹股溝皮損中最常見(jiàn)的、專性厭氧革蘭陰性桿菌。
Ring等[17]對(duì)30例HS患者和24名健康者皮膚菌群研究發(fā)現(xiàn),在患者毛囊性皮損中,菌群主要由棒狀桿菌、卟啉單胞菌屬和嗜胨菌屬組成,在健康者皮膚中未檢測(cè)到卟啉單胞菌屬和嗜胨菌屬。最近,Schneider等[35]報(bào)道,HS患者皮膚中卟啉單胞菌屬和嗜胨菌屬較健康者皮膚更豐富。Guet-Revillet等[22]在HS皮損中鑒定出普雷沃菌屬、卟啉單胞菌屬、嗜胨菌屬和梭桿菌屬等厭氧菌,推測(cè)它們可能與HS慢性炎癥有關(guān)。在另一項(xiàng)研究中,Guet-Revillet等[31]發(fā)現(xiàn),HS皮損區(qū)厭氧菌中梭桿菌屬和微單胞菌屬的相對(duì)豐度與HS嚴(yán)重程度有關(guān)。Naik等[32]進(jìn)一步證實(shí)了普雷沃菌科、卟啉單胞菌科、梭菌目和梭桿菌門的細(xì)菌相對(duì)豐度與本病的嚴(yán)重程度正相關(guān)。Ring等[36]發(fā)現(xiàn)HS竇道中含量最多的細(xì)菌屬于普雷沃菌屬和卟啉單胞菌屬,認(rèn)為它們可能通過(guò)形成生物膜,誘發(fā)機(jī)體異常免疫反應(yīng),參與HS的發(fā)生,也有學(xué)者提出[37]卟啉單胞菌屬和嗜胨菌屬的細(xì)菌可能通過(guò)激活C3a和C5a途徑在HS發(fā)病的初始階段發(fā)揮作用。
丙酸桿菌是皮膚表面的共生菌,對(duì)其他細(xì)菌具有抑制作用。Ring等[17]和Schneider等[35]發(fā)現(xiàn)HS患者皮損區(qū)丙酸桿菌較健康皮膚豐度下降,丙酸桿菌的減少可能是HS患者皮膚皺褶部位皮脂腺萎縮或數(shù)量減少引起的皮脂分泌降低所致[38],也可能是HS發(fā)病早期角質(zhì)形成細(xì)胞分泌的AMP和炎癥介質(zhì),不利于丙酸桿菌定植[35]。丙酸桿菌減少,可以促進(jìn)卟啉單胞菌屬和嗜胨菌屬等機(jī)會(huì)性致病菌的定植,并增加其生物膜的形成,激活異常的免疫反應(yīng),促進(jìn)IL-17、TNF-α等炎癥介質(zhì)釋放,參與HS發(fā)病[38]。Naik等研究發(fā)現(xiàn),丙酸桿菌和棒狀桿菌等共生菌的相對(duì)豐度與HS的嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)[32],也支持上述觀點(diǎn),但Guet-Reville等認(rèn)為,與周圍正常皮膚相比,皮損中丙酸桿菌較少,丙酸桿菌與HS發(fā)病可能無(wú)關(guān)[22,31]。
米勒鏈球菌是人體口咽部、消化道及生殖道的共生菌,包括中間型鏈球菌、星座鏈球菌和咽峽炎鏈球菌3種,屬于兼性厭氧菌,常合并專性厭氧菌感染,米勒鏈球菌與膿腫的形成及嚴(yán)重的感染密切相關(guān)。Highet等分析了32例HS患者會(huì)陰部皮損菌群,發(fā)現(xiàn)米勒鏈球菌是最常見(jiàn)的細(xì)菌,米勒鏈球菌消失后,患者皮損好轉(zhuǎn),說(shuō)明米勒鏈球菌具有致病作用。Guet-Revillet等在32%(43/133)的HS皮損中分離出咽峽炎鏈球菌,僅在3%(5/175)的對(duì)照組檢測(cè)到該菌[31]。在另一項(xiàng)研究中,研究者也發(fā)現(xiàn)了與皮損周圍相比,HS皮損中檢出的米勒鏈球菌更多[22]。Sartorius等[18]在1例HS患者急性加重期的結(jié)節(jié)中分離出咽峽炎鏈球菌,Benzecry等[20]在Hurley III期HS患者皮損中分離出星座鏈球菌,但是,米勒鏈球菌與HS發(fā)病的關(guān)系仍有待進(jìn)一步證實(shí)。
另外,Guet-Revillet等[31]在26%(34/133)HS皮損中檢測(cè)到厭氧放線菌,僅在2%(3/175)的對(duì)照組皮膚中檢測(cè)到厭氧放線菌,在另一項(xiàng)研究中,他們還發(fā)現(xiàn)放線菌與HS皮損有相關(guān)性[22],目前缺乏放線菌與HS發(fā)病機(jī)制方面的研究。
HS的病因和發(fā)病機(jī)制仍不明確,但是,作為防護(hù)屏障的皮膚上寄居的多種菌群與HS的發(fā)病密切相關(guān),菌群數(shù)量和(或)種類的改變能夠激活宿主的免疫系統(tǒng)出現(xiàn)異常的免疫反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞因子表達(dá)改變,產(chǎn)生炎癥反應(yīng),影響著HS發(fā)病的不同階段。目前,不同研究者的報(bào)道結(jié)果并不一致,可能與采用的研究方法、樣本數(shù)量相對(duì)較少、選擇的皮損部位和類型等多種因素相關(guān),同時(shí),在HS發(fā)病相關(guān)的菌群代謝產(chǎn)物及代謝組學(xué)方面的相關(guān)研究仍然匱乏,隨著這一領(lǐng)域研究的不斷深入,未來(lái)有望揭示HS發(fā)病和皮膚菌群之間的關(guān)系,有助于發(fā)現(xiàn)HS患者特異性的菌群生物標(biāo)志物,為干預(yù)皮膚菌群治療HS提供新的理論基礎(chǔ)。