王梓諾 王耀華 劉家棟 莊 潔

（華熙生物科技股份有限公司上海研發(fā)中心，上海 200120）

1 頭皮微生態(tài)

1.1 頭皮微生態(tài)與頭皮屏障

皮膚作為人體最大的器官，在人體表面形成皮膚屏障，具有重要的保護作用。皮膚屏障主要由4個部分組成，即物理屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障和微生態(tài)屏障[1]。其中，物理屏障是由脂質(zhì)、角質(zhì)層、皮脂膜組成的保護皮膚的一道“磚墻”，內(nèi)部充滿神經(jīng)酰胺、脂肪酸和膽固醇，當(dāng)物理屏障發(fā)生變化時，容易造成皮膚敏感[2,3]；化學(xué)屏障主要是由皮膚表層的弱酸性環(huán)境所形成的“酸罩”，這一“酸罩”能夠維持皮膚pH平衡；免疫屏障指的是當(dāng)皮膚免疫系統(tǒng)受到外界刺激時所產(chǎn)生的免疫應(yīng)答[4]；微生態(tài)屏障，即皮膚微生態(tài)，指的是皮膚表面的宿主細胞及分泌物、各類微生物以及所處的微環(huán)境所組成的生態(tài)系統(tǒng)，它們共同維持著皮膚微生態(tài)的平衡。皮膚微生態(tài)是微生物與微生物之間的相互作用，也是微生物與環(huán)境之間的相互作用[5-7]。

頭皮作為皮膚組成的一個特殊的部位，也有其微生態(tài)和屏障。頭皮屏障是由頭皮皮脂、水分和角質(zhì)細胞共同形成的一層皮脂膜，當(dāng)頭皮屏障發(fā)生變化時，頭皮通透性增加，水分散失嚴重，破壞頭皮結(jié)構(gòu)。頭皮微生態(tài)是由頭皮表面的宿主細胞及分泌物、頭皮微生物以及所處的微環(huán)境共同組成的整體。研究表明，頭皮上的常駐菌包括細菌和真菌，其中細菌主要是丙酸桿菌和葡萄球菌，真菌主要是馬拉色菌屬中的糠秕馬拉色菌、限制性馬拉色菌和球形馬拉色菌，它們占頭皮真菌總數(shù)的96%[8]。由于頭皮有發(fā)達的汗腺和皮脂腺，能夠分泌水分和脂質(zhì)為微生物生長提供營養(yǎng)物質(zhì)[9]，故頭皮上的微生物數(shù)目較多，健康頭皮的微生物菌群定植密度為103～105/mm2[10]，正常狀態(tài)下，這些常駐菌群能夠在頭皮上搶占營養(yǎng)要素和細胞結(jié)合位點，防止外界環(huán)境中的致病菌侵入頭皮，維持頭皮微生態(tài)平衡。

1.2 頭皮炎癥反應(yīng)的發(fā)生機制

盡管沒有完全統(tǒng)一的定論，但是大部分學(xué)者認為頭皮屑、頭皮脂溢性皮炎等疾病是同一種炎癥反應(yīng)的不同程度的表現(xiàn)，且都與馬拉色菌屬息息相關(guān)。李妍等[11]利用真菌鏡檢對馬拉色菌進行定性定量觀察，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，脂溢性皮炎組和頭皮屑組的馬拉色菌數(shù)量顯著增高，SPSS分析結(jié)果顯示P＜0.05，證明馬拉色菌與炎癥性反應(yīng)呈正相關(guān)。馬拉色菌引起頭皮炎癥的主要機制：由于馬拉色菌是親脂性的，其沒有脂質(zhì)合成酶，自身無法合成脂質(zhì)，但是可以通過選擇性表達酯酶合成基因的方式合成酯酶，合成的酯酶將頭皮的脂質(zhì)分解為游離脂肪酸，游離脂肪酸會滲透到頭皮角質(zhì)層，改變頭皮正常pH，破壞頭皮屏障，從而引起頭皮炎癥[12,13]。

可以肯定的是，馬拉色菌是很多頭皮炎癥的引發(fā)因素，但不是唯一因素，想要防止頭皮炎癥的發(fā)生，還需要維持頭皮屏障、頭皮微生態(tài)和皮脂代謝之間的平衡。從皮脂代謝角度來看，頭皮的脂質(zhì)分泌過剩，會滲透到角質(zhì)層，破壞頭皮角質(zhì)層結(jié)構(gòu)，頭皮表面的抗菌肽分泌隨之發(fā)生改變[14]，同時，脂質(zhì)為馬拉色菌提供大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使馬拉色菌數(shù)量過多，引起頭皮微生態(tài)失調(diào)，而大量的馬拉色菌又將脂質(zhì)分解成脂肪酸，脂肪酸滲透進入角質(zhì)層，破壞頭皮屏障，頭皮屏障、頭皮微生態(tài)和皮脂代謝之間進入惡性循環(huán)，三者之間的關(guān)系參見圖1[9]。由此可以看出，馬拉色菌是引起頭皮炎癥的一個重要因素，但不是唯一因素，頭皮屏障、頭皮微生態(tài)和皮脂代謝之間的平衡關(guān)系也會對頭皮的健康帶來直接影響。

圖1 頭皮皮脂分泌、微生態(tài)、頭皮屏障功能之間的關(guān)系及可能引發(fā)頭皮屑的因素

1.3 頭皮免疫機制

頭皮免疫包括細胞免疫和體液免疫，其中，體液免疫起主要作用，細胞免疫起輔助作用。人體體液免疫包含多種細胞因子，這些細胞因子能夠介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，發(fā)揮炎癥介質(zhì)作用，實現(xiàn)免疫防護[15]。在頭皮中，起到免疫調(diào)節(jié)作用的細胞因子主要是IL-1α，它可以誘導(dǎo)多種趨化因子的合成，具有廣泛的免疫調(diào)節(jié)作用[16]。與IL-1α相反，IL-lra是一種拮抗劑，能夠競爭性抑制IL-1α的生物學(xué)作用，研究表明，炎癥越重，IL-lra升高越明顯。潘永年等[17]通過Sebutape膠帶粘貼收集的方法，發(fā)現(xiàn)在頭皮銀屑病、頭皮脂溢性皮炎和頭皮糠疹患者中，IL-lra/IL-1a比值較正常人對照組顯著升高，結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義，患者血清中的IL-lra水平也比正常人明顯升高，也就是說IL-lra呈現(xiàn)過表達，說明IL-lra是能夠造成頭皮炎癥的因素。除此以外，頭皮體液調(diào)節(jié)的炎癥因子還有很多，比如，Perkins等[18]通過無創(chuàng)的膠帶粘貼法檢測出頭皮屑患者中的NF-α、IFN-γ等細胞因子的含量較正常人更高，說明這些細胞因子可能與頭皮屑的發(fā)生有關(guān)。

2 頭皮微生態(tài)與洗護用品

傳統(tǒng)頭皮洗護用品對于受損頭皮的修復(fù)能力有限，無法從根本上實現(xiàn)頭皮健康。通過在配方中添加某些成分實現(xiàn)頭皮微生態(tài)平衡，從而可以從根本上實現(xiàn)頭皮健康。通常是添加益生菌、益生元等生物元素實現(xiàn)頭皮健康，益生菌，簡言之就是能夠與致病菌搶占資源，抑制致病菌的生長繁殖，對宿主健康有益的活性菌種[19]。已有文獻證明益生菌參與了皮膚菌群平衡，有利于皮膚菌群平衡的重建，用益生菌來改善頭皮微生態(tài)具有十分可觀的前景[20]。

目前已研發(fā)出相關(guān)的護發(fā)產(chǎn)品，實現(xiàn)頭皮微生態(tài)的平衡。比如，2018年，戴躍鋒等[21]發(fā)明了一種頭皮養(yǎng)護組合物，包括菊粉和寡聚糖、乙酰基七肽-4和辛甘醇，能夠為頭皮益生菌提供營養(yǎng)，有利于促進頭皮益生菌的生長，增強頭皮屏障。2019年，湯仲標(biāo)等[22]發(fā)明了一種調(diào)節(jié)頭皮微生態(tài)的組合物，包括乳酸桿菌/豆?jié){發(fā)酵產(chǎn)物濾液、苣提取物和太匱龍舌蘭葉提取物，該組合物能夠調(diào)整頭皮的菌群環(huán)境，持續(xù)改善油脂分泌嚴重和頭屑頭癢的問題。2019年，黃鳳飛等[23]發(fā)明了一種抑制馬拉色菌，調(diào)節(jié)頭皮微生態(tài)平衡的中藥組方，包括當(dāng)歸60～120 g，苦參200～300 g，側(cè)柏葉100～200 g，苦參200～300 g，厚樸300 g，月季240～300 g，它們的組合物對馬拉色菌有較強的抑制效果，最低抑菌濃度值MIC均在2%以下，且中藥成分溫和，能夠很好地解決馬拉色菌過多帶來的頭皮微生態(tài)失調(diào)。2020年，高合意等[24]開發(fā)了一種具有護發(fā)功效的組合物，他們在大米中加入淀粉酶，利用乳酸桿菌和雙歧桿菌進行發(fā)酵，得到乳酸桿菌、雙歧桿菌/大米發(fā)酵液，富含大量的B族維生素，能夠促進頭皮修復(fù)及頭發(fā)膠原蛋白的形成，改善頭皮微生態(tài)。

此外，有些產(chǎn)品中添加表面活性劑也可以實現(xiàn)頭皮微生態(tài)的調(diào)節(jié)。2020年，李漢玲等[25]提供了一種頭皮微生態(tài)護理組合物，該組合物包括非離子表面活性劑癸基葡糖苷，以及?；撬犷惐砻婊钚詣┘谆王；；撬徕c/椰油酰甲基?；撬崤；撬徕c，可以在頭皮中組成透氣的營養(yǎng)膜，對于志愿者的頭皮屑進行染色觀察，結(jié)果顯示實驗組馬拉色菌和金黃色葡萄球菌的數(shù)目較對照組維持在較低水平。

3 化妝品面臨的機遇與挑戰(zhàn)

隨著人們對于頭皮微生態(tài)的認識不斷深入，也由此衍生出許多與頭皮微生態(tài)相關(guān)的化妝品。打造健康、溫和的化妝品，實現(xiàn)頭皮微生態(tài)的平衡，始終吸引著消費者的關(guān)注，這是我們面臨的新機遇，當(dāng)然，也面臨著許多新的挑戰(zhàn)，主要集中在：①頭皮表面的菌群多樣，我們并沒有完全掌握健康皮膚菌群的基準(zhǔn)，沒有完整規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)去測定使用含有益生菌的護發(fā)產(chǎn)品后頭皮各個方面的指標(biāo)。②我國法規(guī)嚴格，活性益生菌的開發(fā)和使用有受限，與國外在洗護用品活性益生菌的使用上存在較大的差距。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，消費者越來越關(guān)注洗發(fā)護發(fā)用品對于頭皮微生態(tài)的調(diào)節(jié)和修復(fù)能力，打造能夠?qū)崿F(xiàn)頭皮微生態(tài)平衡的洗護用品已經(jīng)成為化妝品行業(yè)面臨的新機遇和新挑戰(zhàn)。一般通過向護發(fā)用品中添加益生菌、表面活性劑等方式來調(diào)節(jié)皮膚微生態(tài)，從而避免馬拉色菌屬等的過量生長，修復(fù)頭皮屏障。盡管我們沒有完全掌握頭皮微生態(tài)的測定和判斷標(biāo)準(zhǔn)，但是相信隨著研究的不斷深入，皮膚微生態(tài)理論必將為頭皮洗護用品的研發(fā)提供更多的指導(dǎo)。