編者按：
人體皮膚上的細菌、真菌、病毒等微生物組成了咱們的皮膚微生物組。近年來的研討標明，皮膚微生物組與多種皮膚疾病密切相關。基于此，許多公司紛紛開端研制針對皮膚微生物組的微生態療法。那么，現在關于皮膚微生物組有哪些新進展呢？
今日，咱們共同重視皮膚微生物組。希望本文能夠為相關的產業人士和諸位讀者帶來一些啟發和協助。
① 體會與皮膚微生物組
一夜之間， Chris Callewaert 忽然有了體會。這位生物工程師，當時仍是一名學生，此前過著幾乎沒有體會的日子。但幾年前，僅僅在 12 個小時的時刻內，他忽然發現自己身上開端散發出一股顯著的臭味。這是怎么回事？為什么會這樣？
這些問題讓他有了科研方針——探究在人類皮膚上定殖的微生物是怎么影響人體的味道的。
“咱們的皮膚微生物組在整個生命進程中經歷了一系列的改動。”Callewaert 說。他現在是比利時根特大學的博士后。由于他的研討課題，他也被稱為“腋窩博士”。他說，這些改動遭到飲食、免疫系統功用和疾病等內部要素的影響，也遭到污染和微生物露出等外部要素的影響。
Callewaert 懷疑他從沒有體會到有體會的敏捷轉變，與他皮膚微生物的改動有關。“我有種直覺，這與細菌有關。”他說。
雖然皮膚微生物組的研討滯后于腸道微生物組研討多年，但現有新依據標明，皮膚微生物組失調不僅會影響體會，還會影響痤瘡、濕疹乃至牛皮癬等疾病。
制藥業對這一方向體現出了濃厚的愛好：葛蘭素史克、賽諾菲和拜耳等公司現已進行了價值數億美元的交易。由于迄今為止，這些皮膚病仍沒有得到滿足的醫學醫治，而微生物組行業正在企圖經過改動皮膚微生物組來醫治這些皮膚病。
可是，研討人員表明，雖然皮膚微生物組或許比腸道微生物組更簡略獲取，但這并不意味著，它相同更簡略被研討或調控。
Callewaert 也看到了這一研討范疇的光亮前景，但他說：“這十分復雜……有成千上萬的物種，它們都會發生必定的影響。”
② 皮膚上住著誰？
長期以來，Sara Saheb Kashaf 一向對特應性皮炎以及這種疾病與皮膚微生物組間或許存在的相關感愛好。該疾病會導致人體皮膚發紅和發癢，而抗生素已被證明能夠醫治這種病癥，這標明該病癥遭到了微生物的影響。
Saheb Kashaf 從幾年前開端研討這個問題，她說：“對我來說真的很風趣，咱們并不真實了解咱們皮膚微生物組的真實組成。”
為了處理這個問題，來自英國歐洲分子生物學實驗室的歐洲生物信息學研討所和美國國立衛生研討院的醫學博士/博士生對皮膚微生物組進行了全面的調查研討。
研討人員招募了十幾位志愿者，并從每一位志愿者身體的多個部位，包含前額、手、腳、腹股溝、腋窩和耳朵上采集了樣本。其間一些志愿者還在幾年內的三到四個不同的場合被屢次取樣。
Saheb Kashaf 和他的搭檔運用宏基因組測序法檢測了每個樣本的基因，然后運用核算辦法來重建基因組并辨認存在的微生物。
由于皮膚微生物的生物量低且存在環境污染危險，因此，該團隊還將在空氣中揮動過的拭子作為陰性對照。
“微生物量太低了，你有必要要這樣做，否則你會錯將那些試劑中的微生物當作是皮膚微生物組的一部分。” 該研討的作者、美國國家人類基因組研討所的微生物基因組學家和高檔研討員 Julie Segre 說道
終究，該團隊的研討[1]確認了 622 種微生物，包含新發現的174種細菌、12 種真菌和 20 種巨型噬菌體。
成果顯現，皮膚微生物組的確切組成因身體部位而異。例如，腳趾之間的區域充滿了病毒，腳跟底部則幾乎完全是葡萄球菌，后腦勺以眾所周知的丙酸桿菌為主，而臉頰微生物群落中相對豐度最大的則是一種新發現的細菌，研討團隊將這種細菌命名為Candidatus Pellibacterium。
研討團隊還發現，微生物組的改動速度因身體部位而異。
“在油性部位，咱們的微生物組隨時刻發生的改動很小。”Saheb Kashaf 說。在研討進程中，后腦勺、鼻子旁邊的褶皺和臉頰等區域的微生物構成幾乎沒有改動。
“但一些其他的身體部位，或許改動地十分劇烈，比方咱們的手和腳，它們在不斷改動。”她還彌補道，關于這些部位上日子的微生物品種，咱們知之甚少。
雖然存在這些差異，但有研討標明，在咱們一生中，整個皮膚微生物組發生的改動能夠被猜測，其組成乃至能夠準確猜測人的年紀[2]。
比利時生物技能公司 S-Biomedic 現已描繪了面部微生物組的一些改動，以及在那里占主導地位的丙酸桿菌細菌。S-Biomedic 的聯合創始人兼首席科學官、合成生物學家 Bernhard P?etzold 說，這部分皮膚微生物組的豐度和組成遭到重大生命事件的影響。
“在咱們剛出生的時分，也就是最初的幾天里，有很多丙酸桿菌，但隨后就消失了，”P?etzold 說，“在青春期到來之前，這類細菌一向堅持低沉，而在青春期到來的那一刻，咱們的皮脂腺敞開了。”當這些腺體變得活潑時，它們為丙酸桿菌發明了完美的環境，于是這種微生物就成為了與這些腺體相連的毛囊的主要居民。
一些研討人員以為，丙酸桿菌的增加和青春期之間的聯系標明，這種細菌的存在是青春期痤瘡的主要原因，這也促進了 S-Biomedic 等生物技能公司開端將這種細菌作為醫治靶點來進行研討。
可是，“好的”和“壞的”微生物、健康或不健康的微生物組等簡略概念好像沒有捉住微生物多樣性、以及它是怎么影響健康和疾病的真實實質，P?etzold 說，這使得怎么醫治皮膚問題變得極具挑戰性。
③ 好的、壞的微生物
Segre 說，現在關于皮膚微生物是怎么發揮優點的還知之甚少，但有一些顯著的致病菌給咱們敲響了警鐘。
其間之一是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA），它能夠引起皮膚、肺部和血液感染。 Segre 說，僅僅是存在 MRSA 就構成了十分大的威脅，以至于那些帶著這種細菌的手術患者會被給予預防性抗生素醫治。
但不能這么簡略地定義“壞的”微生物。例如，P?etzold 以為，被以為是引發痤瘡的兇手的丙酸桿菌，就被不公平地妖魔化了。
“令人迷惑的是：人們說它是一種導致痤瘡的細菌，由于當咱們運用抗生素或消毒劑時，痤瘡會好轉，”他說，“但在沒有痤瘡的人身上，丙酸桿菌也很常見。”
P?etzold 說，痤瘡很或許是丙酸桿菌中的特定菌株與其宿主互作的成果。“假如你的身體，對誘發痤瘡的要素特別有承受力，你的皮膚上或許會有更強的菌株，但你或許什么癥狀也沒有。”
他繼續道：“但假如你是一個簡略感染痤瘡的人，那么你有哪些菌株是十分重要的，由于這或許會改動皮膚微生物組的平衡，從而形成促進痤瘡的‘溫床’”。
相同復雜的是咱們的皮膚與金黃色葡萄球菌的聯系。即使不是耐甲氧西林菌株也或許與特應性皮炎的發生有關。
此外，Saheb Kashaf 指出，雖然細菌在疾病發生期間變得更加豐富，而且隨著癥狀開端改進而削減，但尚不清楚這些改動是疾病的原因仍是成果。
她說：“是由于這種環境為它們供給了生計所需的營養物質，所以它們在發生皮炎的皮膚上擴張，仍是由于它確實在疾病進程中發揮了效果？皮膚上有這些微生物，是否會使這些患者的癥狀惡化？”
④ 打破平衡
雖然存在諸多未處理的問題，但人們現已對經過消除致病微生物、移植有益微生物或挑選性地改造微生物，來下降損害或發揮優點發生了極大的愛好。
2020 年，拜耳公司向美國醫學皮膚病學生物技能公司 Azitra 出資了 800 萬美元。Azitra 公司專注于辨認潛在有益表皮葡萄球菌菌株，以用于護膚產品和特應性皮炎等疾病的醫治。
賽諾菲公司在 2021 年收買了奧地利公司 Origimm（未披露詳細金額）。Origimm 公司專注于開發針對丙酸桿菌的疫苗免疫療法，特別是痤瘡丙酸桿菌。
總部坐落巴黎的生物技能公司 Eligo Bioscience 青睞于一種針對特定物種的修改技能，該公司上一年年末與葛蘭素史克公司簽署了一項價值高達 2.24 億美元的研討協議，以開發一種基于 CRISPR 的醫治痤瘡的辦法。
Eligo 的兼首席科學官、黏膜免疫學家 Edith Hessel 以為，雖然操作腸道微生物組的移植戰略在醫治潰瘍性結腸炎[3]和困難梭菌感染[4]等疾病上已顯現出希望，但就皮膚微生物組而言，精準戰略優于移植戰略。
在她看來，移植新的微生物或移除現有微生物存在“導致菌群失調的巨大危險”。
基于此，Eligo 公司的渠道針對的是與皮膚和其他器官疾病密切相關的細菌基因。該公司經過 CRISPR 辦法，引發方針基因的 DNA 雙鏈斷裂，從而挑選性地殺死任何帶著方針基因的細菌。CRISPR 辦法還能夠挑選性地使某個基因（如抗生素抗性基因）失掉效果，而不殺死細菌。
“改動細菌的基因但不改動細菌的才能具有強壯的適用性。” Hessel 說。與賽諾菲一樣，該公司也在利用自己的渠道開發針對痤瘡丙酸桿菌的醫治辦法，這種病菌雖然與尋常痤瘡等疾病有關，但對皮膚健康也很重要。
“你不想完全除去痤瘡丙酸桿菌，由于它實際上對健康有很多優點，”她說，“你想十分明確地殺死那些帶著疾病相關基因的痤瘡丙酸桿菌菌株。”
其他人則相信直接移植的戰略充滿希望。在 Callewaert 發生體會之后，他進行了一項試驗，招募了 18 名有體會的志愿者。他們承受了一個療程的噴霧式菌群移植，這些被移植的微生物組來自于無體會的捐贈者（通常是家庭成員）。
Callewaert 說，前期的成果（尚未公布）顯現承受移植的志愿者體會得到了改進，可是由于缺少對照組，無法得出明確的定論。不過，Callewaert 說，他經過運用這種辦法在必定程度上擺脫了自己后天發生的體會，雖然花了三年時刻才做到這一點。
而包含 P?etzold 在內的另一組研討人員，在幾年前進行了一項敞開標簽試點研討[5]，其間 8 名患有輕度至中度痤瘡的志愿者承受了兩種外用配方中的一種，配方中含有與健康皮膚有關的痤瘡丙酸桿菌菌株的混合物。
在參與者接連 5 周、每天 2 次運用他們的配方后，研討小組發現，他們面部皮膚微生物組的組成更接近于移植菌群，并注意到非炎癥性病變（痤瘡的炎癥性病變的先兆）的頻率有所下降，但在第 6 周時，炎癥性病變本身沒有明顯削減。
但是，作者在他們的論文中表明，這個醫治持續時刻很短，而且該研討缺少對照組，這意味著這一配方在陳述的改動中的效果尚不清楚。
Segre 感愛好地是，在特應性皮炎等疾病中，是否有或許運用益生元辦法改動皮膚微生物組，即運用含有特定營養物質的醫治方式，來改動微生物菌群組成。
她說，還有或許將微生物組作為一種手法來猜測疾病或許在何時發生。她設想，未來，能夠依據個體皮膚微生物組特征，個性化醫治濕疹等疾病。此外，對個體皮膚微生物組的剖析，能夠讓前期干預和預防性醫治成為或許，以在皮膚病癥發生之前阻止它們。
要想達到這一點，有必要加深對日子在皮膚上的不同品種的微生物的了解。在這方面，Segre 說，她對宏基因組剖析等技能供給的或許性感到振奮。
“隨著這些基因組的前進，咱們能夠更全面地確認皮膚微生物組的所有組成部分：不管是細菌、真菌仍是病毒，”她說，“咱們乃至能夠看到咱們還不能培養，但知道它們基因組的細菌，這意味著咱們能夠看到曾經從未見過的東西。”
參考文獻：
1.Saheb Kashaf, S., Proctor, D.M., Deming, C. et al. Integrating cultivation and metagenomics for a multi-kingdom view of skin microbiome diversity and functions. Nat Microbiol 7, 169–179 (2022). https://doi.org/10.1038/s41564-021-01011-w
2.Huang S, Haiminen N, Carrieri A P, et al. Human Skin, Oral, and Gut Microbiomes Predict Chronological Age[J]. mSystems, 2020, 5(1).
3.Costello S P, Hughes P A, Waters O, et al. Effect of Fecal Microbiota Transplantation on 8-Week Remission in Patients With Ulcerative Colitis: A Randomized Clinical Trial[J]. The Journal of the American Medical Association, 2019, 321(2).
4.Quraishi M N, Widlak M, Bhala N, et al. Systematic review with meta‐analysis: the efficacy of faecal microbiota transplantation for the treatment of recurrent and refractory Clostridium difficile infection[J]. Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 2017, 46(5).
5.Karoglan A, Paetzold B, De Lima J P, et al. Safety and Efficacy of Topically Applied Selected Cutibacterium acnes Strains over Five Weeks in Patients with Acne Vulgaris: An Open-label, Pilot Study[J]. Acta Dermato-Venereologica, 2019.
原文鏈接：https://www.the-scientist.com/bio-business/biotech-tries-manipulating-the-skin-microbiome-69867
作者｜Bianca Nogrady
編譯｜Dayu
審校｜617
修改｜豫小魚
