中国医学科学院团队发现:这种细菌是青春痘罪魁祸首!

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痤疮皮肤杆菌(Cutibacterium acnes)是青春期以来人类皮肤微生物群中最常见的细菌之一,对皮肤稳态和多种皮肤疾病的形成有着重要影响。然而,尽管这种细菌与皮肤健康紧密相关,我们对其基因组成和功能特征的理解仍然有限。

最近,一项发表在《Cell Host & Microbe》上的研究,由中国医学科学院皮肤病医院姚煦、复旦大学李巍及香港城市大学董立新共同领导,通过多组学分析揭示了痤疮皮肤杆菌在不同个体和皮肤微环境中的基因组和功能异质性。

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该研究基于从1234个分离菌株中获得的高质量基因组数据,深入探讨了痤疮皮肤杆菌的个体差异及其在不同皮肤生态位中的表现。研究人员指出,痤疮皮肤杆菌的数量在青春期前相对较少,随着皮脂腺成熟后显著增加,成为皮肤上最主要的共生细菌。它们利用皮脂衍生的三酰甘油作为主要能量来源,分泌短链脂肪酸(SCFAs),尤其是丙酸盐,帮助维持皮肤表面的酸性环境。

宿主特异性以及皮肤微环境的差异是决定皮肤共生菌组成和功能的主要因素。皮脂在塑造皮肤微环境中扮演着关键角色,特别是在富含皮脂的区域,如面部T区或背部,痤疮皮肤杆菌表现出更强的毒性和促炎作用,可能引发痤疮等皮肤问题。此外,L-肌肽作为一种抗氧化代谢物,在特应性皮炎患者的痤疮皮肤杆菌代谢组中被上调,显示出减轻皮肤炎症的潜力。

综合基因组、转录组和代谢组分析揭示了痤疮皮肤杆菌的独特功能特征。相较于表皮葡萄球菌,痤疮皮肤杆菌具有更少的抗生素耐药基因和毒力因子,表明其基因组更为稳定。

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更重要的是,该研究表明痤疮皮肤杆菌在健康皮肤和患病皮肤的不同部位表现出显著的亚种和菌株水平异质性,这可能是其有益功能所必需的。例如,健康皮肤相关的痤疮皮肤杆菌系统型可以诱导外周血单核细胞产生抗炎细胞因子IL-10,而与痤疮相关的系统型则倾向于促进干扰素γ和IL-17的表达,加剧炎症反应。

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综上所述,这项研究不仅揭示了痤疮皮肤杆菌在不同皮肤生态位中的菌株水平组成,还描绘了其在不同疾病状态下的基因表达和代谢产物特征,强调了遗传因素和微环境共同作用的重要性。未来的研究可以通过进一步解析痤疮皮肤杆菌的具体机制,为开发针对性治疗方案提供理论基础,并探索如何利用这些微生物来改善皮肤健康。

参考

Yu, Tianze, et al. "Multi-omics signatures reveal genomic and functional heterogeneity of Cutibacterium acnes in normal and diseased skin." Cell Host & Microbe 32.7 (2024): 1129-1146.