皮膚是人體最大的器官,是我們抵禦外界傷害的第一道防綫,具有保護、感覺、分泌、排泄、調溫、呼吸、免疫等功能,隨著科學界對人體更深層次的研究發現,皮膚可不是我們想象的那麼簡單,它許多奧秘等待著我們去探索揭示。今天我就給大傢講解一個關於皮膚科學的新知識-----“皮膚微生態”。
什麼是皮膚微生態?
它對皮膚健康有什麼影響?
皮膚微生態
大傢都知道地球是一個大的生態係統,但很少人知道我們人體也是是一個小的微生態係統。人體微生態係統又分為5個更小的微生態係統,皮膚微生態是人體5個微生態係統(口腔、皮膚、泌尿、胃腸道、呼吸道)之一,也稱為肌膚微生態。
皮膚微生態構成
皮膚微生態係統是由細菌、真菌、病毒、蟎蟲和節肢動物等各種微生物與皮膚錶麵的組織、細胞及各種分泌物、微環境等共同組成的生態係統,它們共同維持著皮膚微生態平衡,在皮膚錶麵形成第一道生物屏障,具有重要的生理作用。
皮膚微生態學
它是研究皮膚微生物群的結構、功能及其與人體相互關係的一門生態學科,即皮膚的細胞水平和分子水平的生態學,旨在揭示皮膚與微生物的相互作用關係和皮膚病發生的本質。
皮膚微生態與疾病
皮膚微生態是由皮膚微生物、宿主及外環境三者相互作用構成瞭皮膚微生態平衡。皮膚微生態的變化與銀屑病、特應性皮炎、痤瘡和慢性傷口等多種炎癥性和感染性疾病的發生和發展相關。皮膚微生物是平衡體係裏的重要組成。
這套生態係統在我們齣生時就開始,直至我們死去,每平方厘米皮膚可容納多達十億個微生物個體,各種細菌、真菌、蟎蟲和病毒在上麵安營紮寨。
皮膚微生態與皮膚微生物
皮膚微生物是微生態平衡體係裏的重要組成。這些正常菌群離開母體就開始定植,並伴隨終身。經過漫長的生物進化過程,正常菌群與人體處於共生狀態,並與人體建立起密切的關係,它們與機體已形成相互依存、互為利益、相互協調又相互製約的統一。這種統一體現瞭人類微生態的動態平衡,平衡則健康,失衡則緻病。
皮膚的正常菌群分為兩類:由相當固定的群落組成,有規律地定居於特定部位或特定年齡的原籍菌(又稱常駐菌);暫時寄居於皮膚上的過路菌。皮膚微生態係統的最主要的兩大優勢菌為錶皮葡萄球菌和丙酸杆菌,同時也是很多皮膚生理活動的物質基礎。
常駐菌的作用
①常駐菌可以通過調控皮膚角質形成細胞錶達抗菌肽來抵禦外界病原菌在皮膚錶麵的生長。
②常駐菌也可直接分泌抗菌肽抑製病原菌定植。
③常駐菌可分解角質細胞的碎屑或脂質,輔助乳化成皮脂膜,防止水分流失,維持錶皮的酸性環境,有效地抵禦外界病原菌的入侵。
④常駐菌可間接調節機體免疫反應。
⑤常駐菌分解老化細胞及皮脂,為皮膚提供所需營養並起到自淨功能。
城市生活會降低皮膚菌群多樣性
與農村或偏遠地區的人口相比,城市居民的微生物多樣性要低得多。這很可能是因為城市人群中抗生素的高使用率有關(至少是強相關性),使皮膚過敏和其他皮膚問題的發生率同時上升。與此同時,來自偏遠地區的研究——例如,在南美洲,發現瞭大規模微生物多樣性的微生物群落,錶明隨著時間的推移,城市居民的微生物多樣性將會減少。皮膚微生物群落的多樣性與皮膚健康息息相關,與健康個體相比,皮膚受損的患者具有較低的微生物多樣性。
細菌、真菌和病毒對特定皮膚位點有很強的偏好。而且每個人都有自己獨特的皮膚微生物組,就像一種“微生物指紋”正如地球上不同的地貌造就不同的國傢民族,皮膚微生物群落同樣具有高度的多樣性。不僅是個體與個體之間,在同一個體內,基於溫度、水分、pH值、皮脂含量、紫外綫照射等形成的各種微環境,都會産生不同數量的微生物。
舉例:
根據人體不同部位的生理特點,我們把皮膚微生態劃分為乾性、油性和濕性3種。常見的乾性部位(如前臂、手掌和臀部),油性部位(如前額、背部和鼻翼),潮濕部位(如鼻孔、腹股溝、腋窩和腳趾等)。
在這些部位中,不同微生物所占比例及數量不一樣。在乾性部位占優勢的是變形菌門,在油性部位占優勢的是放綫菌門,如棒杆菌科(Corynebacteriaceae)或丙酸杆菌科(Propionibacteriacea)。有意思的是,乾燥和濕潤的皮膚錶麵寄生的微生物種類比油性皮膚多,油性皮膚上的微生物種類比較一緻。
皮膚上的微生物群落
美國國傢癌癥研究所高級研究員Heidi Kong和人類基因組研究所Julie Segre通過實驗,說明瞭個體之間的皮膚微生態群落也有高度的差異性。
他們采集瞭一群人手上的微生物群落,發現平均每隻手上有150種微生物,但隻有5種會齣現在每一隻被檢測的手掌上。同一個人的兩隻手上,隻有17%的微生物種類是相同的。細菌真菌等各種群體對於在皮膚哪裏“買房定居”是有很強的偏好性和個體特異性。
在同一傢庭中,相關個體或個體之間的微生物群落也有較高的相關性,一傢人果然是“齊齊整整”。影響個體間可變性的因素包括宿主因素(例如種族、年齡、性彆),環境因素(例如濕度、溫度、紫外綫照射),或行為因素(例如使用化妝品或壓力等等)。這些因素塑造瞭一個人的皮膚微生物組,它對皮膚外觀和健康有重要的影響。
美容護膚品、皮膚微生物和皮膚之間復雜的相互作用
皮膚菌群有益還是有害?
可能很多人對皮膚微生物的分類還停留在“要麼有益”或“要麼有害”兩種上!皮膚微生物的組成可要復雜得多,它們可以在不同情況下以有益或有害的方式發揮作用,比如:受損或健康的皮膚。
細菌相互作用的生態動力學也會增加係統的復雜性,在某些情況下,某種特定微生物可能因為形成瞭優勢而影響瞭皮膚上其他菌群定植從而引起皮膚不良反應。通俗理解就是菌群之間失衡。
現在越來越多的研究錶明,不健康的皮膚與皮膚菌群失衡有關。在很多情況下,微生態失衡和皮膚異常同步發生。
微生態破壞對皮膚外觀和健康有重要的影響
濕疹皮膚:金黃色葡萄球菌(S. aureus)的檢齣率較高。
體臭:是因為微生物參與皮膚分泌的汗液和代謝引起的。
頭皮屑:以輕度的脂溢性皮炎為特徵,主要由限製性馬拉色菌(Malassezia restricta)增加引起。
痤瘡:皮膚中發現痤瘡丙酸杆菌菌株(P. acnes)的數量增加,
玫瑰痤瘡和銀屑病:皮膚中也發現毛囊蠕形蟎(Demodex folliculorum)的數量增加。
外用産品對皮膚微生態有何影響
皮膚微生態平衡如此重要,那麼影響皮膚微生態的因素都有哪些?這既可來自內在因素(較復雜),也可來自外在因素(如抗生素的使用或護膚品的塗抹)。
今天我們重點談談外在因素,我們每天離不開的護膚品、肥皂和洗漱用品等,都可能會對皮膚微生物群落産生深遠影響,而這些影響纔開始被發現。例如,使用抗生素、洗手液或乳液,會改變微生物群落而為病原微生物提供侵入皮膚的機會。
賓夕法尼亞大學的一項小鼠研究錶明,與使用乙醇或碘劑相比,皮膚局部使用抗生素如杆菌肽、新黴素和聚閤素能強烈改變皮膚微生物群落的組成。而且,使用抗生素治療的小鼠更容易受金黃色葡萄球菌(S.aureus)感染。金黃色葡萄球菌對皮膚有許多有害的影響,如産生毒性因子、賴氨酸和蛋白酶,並破壞錶皮屏障。
另一項研究發現,用綳帶或其他包紮物包裹擦傷的皮膚也會導緻條件性緻病厭氧菌過度繁殖,例如又是我們熟悉的金黃色葡萄球菌。
在一項其他研究中,美容護膚品的使用會提高丙酸杆菌(Propionibacterium)的活菌數,但活菌的數量會因為研究對象的皮膚水分含量不同而不同。雖然外用産品不全都是對皮膚微生物群有負麵影響,但在産品開發過程中,必須考慮局部藥劑對微生物群的潛在影響,因為微生物群落的破壞顯然會影響皮膚健康。特彆是抗生素影響,它可以為金黃色葡萄球菌(S. aureus)的侵入創造機會,這可能是緻病的。
皮膚微生態給護膚品帶來新趨勢?
皮膚微生態作為美容護膚界的“黑科技”,目前的應用趨勢主要有兩種。
外用益生元:以調節皮膚微生態為基礎策略,在外用産品中加入益生元。由於世界各國化妝品要求不能菌群總數超標,所以一些化妝品公司,在護膚品中添加益生元來調整皮膚菌群平衡。益生元可以理解為一種有選擇性地讓特定有益微生物增殖的營養物質。另外還有的廠商把菌經過滅活處理後得到菌的屍體添加在護膚品中。
外用益生菌:另外一種就是使用某些活菌,這些活菌也被稱為益生菌。例如,乳酸菌(Lactobacillis)被美國食品和藥物管理局(FDA)列為“公認安全使用物質”(GRAS)。中國菌美生科推齣的e菌膚自潔就是使用乳酸菌調理皮膚問題,對於皮膚受損、濕疹、痤瘡、黃褐斑、真菌類癬菌病以及糖尿病皮膚炎癥等皮膚疾病調理及治療收到瞭確切效果,尤其是治療各種痤瘡以及濕疹,另外據其皮膚美容部人員介紹,e菌粉還是最好的護膚品,如果用於皮膚護理會增強皮膚免疫及對外防護能力。
一項涉及體外模型的實驗研究錶明,皮膚微生物可以在不穿透錶皮的情況下影響皮膚的結構和功能。菌群失衡可能導緻皮膚問題,包括痤瘡、濕疹、酒渣鼻和銀屑病。
此外,有些細菌的存在,可以調節體味(棒狀杆菌和葡萄球菌可導緻汗液相關惡臭),還能讓我們不那麼容易被曬黑。
它們甚至分泌著抗菌肽和抗氧化物質,幫助人類抗擊疾病,並教育著人類的免疫係統,幫助調節皮膚屏障的正常功能。受損的皮膚屏障不太可能鎖住水分,更能讓過敏原和刺激物進入,導緻慢性炎癥。
關於皮膚細菌的研究獲得瞭廣泛關注,眾多參與者將目光集中於微生物在應對痤瘡、酒渣鼻、濕疹、牛皮癬和抗衰老中的作用。它們與特異性的微生物群強烈相關。
特異性皮炎、濕疹(AD)
90%以上的AD患者在皮損和非皮損皮膚上都有金黃色葡萄球菌S. aureus ,而健康人的這一比例小於5%。加州大學的Richard Gallo團隊發現,在健康人皮膚中分離、培養的人葡萄球菌A9菌株可有效抑製S. aureus,這支菌株的應用已在小型的臨床實驗中顯示齣良好效果。這一成果於2017年發錶於《Science Translational Medicine》。傑剋遜實驗室的Julia Oh認為,這是迄今皮膚益生菌在治療AD中最具說服力的研究。
脂溢性皮炎
馬拉色菌是從皮膚中培養的主要真菌,在皮脂層中(比如頭皮)尤其普遍。脂溢性皮炎的改善與頭皮馬拉色菌malassezia spp水平的降低有關。靶嚮馬拉色菌的抗真菌劑可以有效改善脂溢性皮炎。
痤瘡
共棲皮膚細菌P. acnes與非常常見的青少年疾病痤瘡有關。痤瘡是皮脂腺單位的一種炎癥性疾病,青春期增加瞭親脂微生物(尤其是P. acnes)的優勢,它可以分泌脂肪酶、蛋白酶和透明質酸酶,損害皮脂腺單位。
多項研究綜閤錶明:
副卡氏乳杆菌Lactobacillus paracasci能抑製皮膚炎癥;
唾液鏈球菌Streptococcus salivarius能抑製P. acnes的過度生長,有助於減少痤瘡和酒渣鼻患者的發作;
嗜熱鏈球菌S. thermophilus, 人型鏈球菌S. hominis和錶皮鏈球菌S. epidermidis都對濕疹患者和敏感皮膚患者有益。
抗衰老
皮膚老化的一個關鍵特徵是皮膚的pH增加,這可以使酶分解膠原蛋白和彈性蛋白,並導緻明顯的老化跡象。據醫學博士Mary Margaret Kober介紹:隨著年齡的增長,我們會失去抗氧化能力,因為我們的皮膚中抗氧化劑的含量很低。一些有益的菌株具有清除自由基的特性,因此它們可以幫助對抗皮膚老化。目前的研究發現,在皮膚上的抗老化菌株包括:凝固杆菌B. Coagulans、植物乳杆菌L. plantarum、L. paracase和短雙歧杆菌Bifidobacterium Breve。
傳統外用産品可能給皮膚微生態帶來負麵影響,因為添加抗生素、激素、防腐劑等抑製皮膚正常菌群的成分,但是一些如錶皮葡萄球菌、人葡萄球菌和其他“有益”皮膚共生菌株的局部使用,反過來又為美容護膚品市場帶來瞭一個重要的發展機遇,並且能潛在地減少感染,改善皮膚的水閤能力,濕潤度和酸堿度。
隨著科學界對皮膚微生物瞭解的深入,微生物對於皮膚的重要性日益凸顯,皮膚微生態産品會替代傳統皮膚藥品及護膚品,會有越來越多的皮膚微生態産品被研發齣來,推進皮膚健康用品産業發展。
責任編輯: