微生物組領(lǐng)域近年來成為熱門的研發(fā)領(lǐng)域。對(duì)腸道菌群的科學(xué)研究屢次登上《科學(xué)》和《自然》等頂尖科學(xué)期刊；腸道菌群已經(jīng)成為重要的治療靶點(diǎn)；理性篩選腸道的有益菌株也是開發(fā)創(chuàng)新療法的一條重要途徑。除了備受關(guān)注的腸道菌群以外，人類皮膚上也存在著大量的微生物。皮膚微生物組與皮膚疾病的關(guān)系正在得到科學(xué)家的關(guān)注，對(duì)皮膚微生物組的研究將給我們帶來創(chuàng)新療法，還是新一代護(hù)膚品？
皮膚微生物組與皮膚疾病息息相關(guān)
皮膚微生物組的主要成分是細(xì)菌，決定細(xì)菌種群構(gòu)成特征的因素主要為皮膚本身的生理學(xué)特性。我們的身體不同部位皮膚環(huán)境的特性不同，比如前臂的皮膚更為干燥，腋窩的皮膚更為濕潤(rùn)，額頭的皮膚油性更大。這些不同的皮膚環(huán)境會(huì)影響細(xì)菌種群的構(gòu)成。與細(xì)菌相比，皮膚上真菌的分布更為固定一些，唯一真菌種類較為繁多的地方是腳上。而在皮膚中存在的主要病毒是噬菌體，這是一類專門以殺死細(xì)菌為生的病毒。
皮膚上菌群之間的相互作用不但影響已有菌群的構(gòu)成，還能夠防止有害病菌在皮膚上“安家落戶“。然而在有些情況下，通常對(duì)宿主有益的細(xì)菌可能變身為有害細(xì)菌。很多常見的皮膚疾病與皮膚菌群失調(diào)（dysbiosis）相關(guān)，例如痤瘡和濕疹。
痤瘡（Acne）是由于性激素、皮膚油脂和細(xì)菌相互作用而引起的慢性炎癥性皮膚病。與痤瘡息息相關(guān)的皮膚細(xì)菌稱為痤瘡丙酸桿菌（Propionibacterium acnes）。它是健康成人皮膚上數(shù)目最多的細(xì)菌之一。研究表明，痤瘡患者皮膚上痤瘡丙酸桿菌的基因表達(dá)圖譜與健康人的基因表達(dá)圖譜不同。而且，痤瘡丙酸桿菌在毛囊處形成生物膜（biofilm）與痤瘡的發(fā)病有明顯的關(guān)聯(lián)。
濕疹（eczema）又稱為特應(yīng)性皮炎，是一種慢性，復(fù)發(fā)型炎癥性皮膚病。導(dǎo)致濕疹的原因多種多樣，包括表皮屏障損傷、免疫細(xì)胞異常激活，和皮膚微生物組的改變。而研究表明，皮膚中的金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的豐度與濕疹的嚴(yán)重程度相關(guān)。在使用抗生素治療濕疹患者時(shí)，抗生素的療效和金黃色葡萄球菌的豐度是否因治療而減少相關(guān)。雖然金黃色葡萄球菌和濕疹嚴(yán)重性之間的相關(guān)性早已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，但是這類細(xì)菌在濕疹發(fā)病中的具體作用還未得到澄清。由于金黃色葡萄球菌與濕疹、其它皮膚疾病，以及血液感染之間的關(guān)系，很多研究專注于澄清金黃色葡萄球菌、它分泌的細(xì)菌毒素，和免疫系統(tǒng)之間的相互作用。
基因測(cè)序技術(shù)為皮膚微生物組研究帶來突破
對(duì)皮膚微生物組的研究最初通過細(xì)菌培養(yǎng)來進(jìn)行，而這種研究方法通常只會(huì)選擇在人工培養(yǎng)環(huán)境下生長(zhǎng)較快的菌種，從而低估了微生物組的多樣性。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，測(cè)序成為研究微生物組的首選策略。對(duì)微生物組的測(cè)序可以分為兩種：擴(kuò)增子測(cè)序（amplicon sequencing）和霰 彈槍宏基因組測(cè)序（shotgun metagenomic sequencing）。擴(kuò)增子測(cè)序先使用PCR對(duì)細(xì)菌或真菌中的保守片段進(jìn)行擴(kuò)增，然后通過對(duì)擴(kuò)增子的測(cè)序來分析菌群中不同菌種的成分，幾年前，大多數(shù)對(duì)皮膚微生物組的研究仍然使用擴(kuò)增子測(cè)序。然而，它無法用于比較細(xì)菌和真菌之間的相對(duì)豐度。
最近幾年來，測(cè)序技術(shù)和對(duì)測(cè)序片段分析水平的提高，讓霰 彈槍宏基因組測(cè)序研究成為可能。這一測(cè)序方法同時(shí)對(duì)樣本中所有遺傳物質(zhì)進(jìn)行測(cè)序，因此可以比較細(xì)菌、真菌和病毒之間的相對(duì)豐度。同時(shí)霰 彈槍宏基因組測(cè)序的分辨率比擴(kuò)增子測(cè)序更高，能夠分辨同一菌種（species）下面的不同菌株（strain）。
治療痤瘡，你想用細(xì)菌還是病毒？
基因測(cè)序技術(shù)的突破為描繪皮膚微生物圖譜提供了前所未有的清晰度，通過比較皮膚病患者和健康人的皮膚微生物圖譜，加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，有些痤瘡丙酸桿菌的特定菌株可能引起痤瘡的發(fā)生，而另外一些菌株則能夠防止痤瘡的發(fā)生?；谶@一發(fā)現(xiàn)，一家名為Naked Biome的生物技術(shù)公司已經(jīng)篩選出了一種用于治療痤瘡的菌株。這家公司獲得了Illumina公司的投資并且被選中進(jìn)入Illumina公司的加速器。該公司的在研療法目前在1期臨床試驗(yàn)中接受檢驗(yàn)。
Naked Biome公司的創(chuàng)始人，皮膚科醫(yī)生Emma Taylor博士認(rèn)為微生物組具備革新炎癥性皮膚病治療模式的潛力，然而創(chuàng)新療法需要嚴(yán)格的驗(yàn)證。“獲得科學(xué)家的支持從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看是非常重要的，我們希望，這款療法能夠是一款經(jīng)過合格科學(xué)驗(yàn)證的新藥。“她說。
而名為Ellis Day的公司則采用了另一條途徑推出它的產(chǎn)品。這家公司的產(chǎn)品是由三種噬菌體組成的“雞尾酒”療法。我們的皮膚上已經(jīng)存在著以細(xì)菌為食的噬菌體。這些病毒的特點(diǎn)是它們能夠以非常高的特異性殺死特定細(xì)菌菌株。普通的抗生素在殺死”壞“細(xì)菌的同時(shí)，也會(huì)殺死”好“細(xì)菌，因此可能擾亂皮膚微生物組的菌群平衡。噬菌體組合則可能在殺死特定幾種導(dǎo)致痤瘡的菌株同時(shí)，不對(duì)其它細(xì)菌產(chǎn)生影響。噬菌體療法在治療對(duì)抗生素產(chǎn)生多重抗性的細(xì)菌感染方面已經(jīng)表現(xiàn)出卓越的潛力。
這家公司計(jì)劃將這款噬菌體產(chǎn)品以化妝品的形式上市，這意味它不能夠宣稱這是一款治療痤瘡的療法，而是一款“改善皮膚面貌“的產(chǎn)品。雖然外部專家認(rèn)為噬菌體產(chǎn)品的安全性不是問題（它們已經(jīng)在皮膚上天然存在），但是他們對(duì)噬菌體能否有效治療痤瘡表示懷疑。
“它們?nèi)匀皇切枰獓?yán)格研究的微生物…我不喜歡未經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，把噬菌體當(dāng)成保健品一樣賣給消費(fèi)者的方式。”加州大學(xué)圣地亞哥分校，噬菌體應(yīng)用和醫(yī)療創(chuàng)新中心主任Robert Schooley博士說。
隨著科學(xué)家們對(duì)微生物組研究的繼續(xù)深入，他們將對(duì)我們身體表面和體內(nèi)細(xì)菌之間的復(fù)雜相互作用產(chǎn)生更多新的洞見。美國(guó)國(guó)立人類基因組研究所微生物基因組學(xué)部負(fù)責(zé)人Julie Segre博士表示，我們需要更多的科學(xué)研究，才能理解如何利用微生物組的潛力，開發(fā)新型的醫(yī)療產(chǎn)品。
我們期待，隨著對(duì)微生物組研究的不斷進(jìn)步，未來當(dāng)皮膚上出現(xiàn)痤瘡時(shí)，我們真能夠提出這個(gè)問題：“你想抹點(diǎn)細(xì)菌，還是搽點(diǎn)病毒？“
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