房立亞,洪文茜,張家瑜,周紅英,吳一菲
(1.大理大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,云南 大理 671000;2.云南中醫(yī)藥大學(xué),云南 昆明 650500;3.云南省第一人民醫(yī)院,云南 昆明 650031)
痤瘡(Acne)是一種常見(jiàn)的累及毛囊皮脂腺的慢性炎癥性皮膚病,好發(fā)于青春期,男性略多于女性,但女性發(fā)病年齡比男性早(1~2)歲[1],臨床表現(xiàn)為皮脂腺分泌旺盛部位的一系列非炎癥性和炎癥性病變。痤瘡可致20%的青少年面部疤痕[2],易給患者帶來(lái)社交和心理壓力。痤瘡的發(fā)病原因較為復(fù)雜,傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為與炎癥、毛囊皮脂腺導(dǎo)管角化異常、皮脂大量分泌、性激素水平、痤瘡丙酸桿菌的增殖等有關(guān)。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)痤瘡與代謝綜合征、西式飲食、基因、心理及消化系統(tǒng)等密切相關(guān)。本研究就痤瘡與微生物相關(guān)性進(jìn)行綜述。
P.acnes是革蘭氏染色陽(yáng)性、嗜脂性的短桿菌,無(wú)芽胞,是寄生在人體皮膚表面、皮脂、汗液等部位的正常菌群。P.acnes在痤瘡患者毛囊皮脂腺中占微生物數(shù)量的89%[3],被認(rèn)為是痤瘡的主要致病菌。目前考慮其致病機(jī)制包括該菌的細(xì)胞特性、參與痤瘡炎癥反應(yīng)、促進(jìn)毛囊皮脂腺導(dǎo)管角化異常、促進(jìn)皮脂分泌。
1.1 P.acnes的細(xì)胞特性 P.acnes作為一種厭氧菌,在有氧條件下不致病,而當(dāng)皮脂腺導(dǎo)管口閉塞形成無(wú)氧環(huán)境時(shí),P.acnes更容易菌群失調(diào),變成致病菌。但是研究發(fā)現(xiàn)正常人和痤瘡患者的P.acnes的相對(duì)豐度相近,所以P.acnes可能存在不同的菌株,有些菌株是皮膚的共生菌,有些則是致病菌。Champer等[4]通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了I、II、III型P.ances菌株,而Ⅰ型菌株又可分為ⅠA型和ⅠB型,McDowell等[5]認(rèn)為起到致病作用的是ⅠA型,而II型、III型主要見(jiàn)于健康人群。Lomholt等[6]收集了210株來(lái)自痤瘡患者皮損處和健康人群皮膚的P.acnes,分析它們的基因,發(fā)現(xiàn)部分菌株與痤瘡相關(guān)(尤其是中度和重度),而其余的菌株存在于健康人群。P.acnes在厭氧環(huán)境下可能產(chǎn)生包括透明質(zhì)酸酶(HAase)、磷酸酶、神經(jīng)氨酸酶、CAMP因子和蛋白酶等,促進(jìn)痤瘡的發(fā)生。P.acnes可產(chǎn)生脂肪酶,而脂肪酶通過(guò)水解甘油三酯成甘油和游離脂肪酸,繼而在皮膚表面形成弱酸性環(huán)境,酸性環(huán)境可抑制病原菌的入侵,這是P.acnes有益的一面。
1.2 P.acnes參與痤瘡炎癥反應(yīng) P.acnes作為厭氧菌可導(dǎo)致痤瘡炎癥的發(fā)生。其參與的主要成分包括Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)、抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)和基質(zhì)金屬蛋白 酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)。P.acnes與TLRs之間的作用機(jī)制復(fù)雜,存在多種學(xué)說(shuō)。Choi等[7]證實(shí)P.acnes可誘導(dǎo)TLR-2依賴(lài)性信號(hào)級(jí)聯(lián)產(chǎn)生反應(yīng),促進(jìn)皮膚炎癥的發(fā)生。AMPs主要包括β-防衛(wèi)素(hBD)、α-防衛(wèi)素等,研究發(fā)現(xiàn)P.acnes刺激皮脂腺細(xì)胞和KC,從而誘導(dǎo)KC和皮脂腺細(xì)胞產(chǎn)生hBD-2,而hBD-2在痤瘡皮損中有趨化中性粒細(xì)胞的作用。MMPs具有促進(jìn)炎癥擴(kuò)散的作用,P.acnes可激活A(yù)P-1(激活蛋白-1),致使MMPs表達(dá);而Sato等[8]認(rèn)為P.acnes可通過(guò)PAR-2途徑胞合成MMPs。所以AP-1、PAR-2和MMPs之間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。另外,研究發(fā)現(xiàn),在痤瘡患者的血清中,細(xì)胞因子水平和抗P.acnes的IgG抗體較健康人高。
1.3 P.acnes參與毛囊皮脂腺導(dǎo)管的角化異常 可產(chǎn)生脂酶,該酶可分解甘油三脂為甘油和游離脂肪酸,形成酸性環(huán)境。而P.acnes在酸性環(huán)境中進(jìn)一步繁殖,導(dǎo)致痤瘡皮損處游離脂肪酸進(jìn)一步增多,從而刺激KC的過(guò)度角化。Rocha等[3]認(rèn)為P.acnes通過(guò)攝取甘油三酯進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生蛋白酶、脂酶、透明質(zhì)酸酶等,這些物質(zhì)加重痤瘡炎癥,并促進(jìn)毛囊的漏斗部角化增強(qiáng),導(dǎo)致皮脂排泄不暢,從而加重 痤 瘡。Dréno等[10]發(fā) 現(xiàn)P.acnes通 過(guò) Toll樣 受體(TLRs)、腫瘤壞死因子(TNF)α和蛋白酶激活受體(PARs)的表達(dá)激活先天免疫,產(chǎn)生干擾素(INF)γ、白細(xì)胞介素(IL-1、IL-8、IL-12)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)和TNF,導(dǎo)致毛囊皮脂腺導(dǎo)管的角化過(guò)度。在P.acnes所含有的成分中(胞漿蛋白、肽聚糖、膜蛋白和脂磷壁酸),可促使絲聚蛋白(Fillagrin)和整合素(Integrin)表達(dá)上調(diào),從而加強(qiáng)角質(zhì)細(xì)胞間的粘附,進(jìn)一步促進(jìn)角化。而Olivia等[11]還發(fā)現(xiàn)了P.acnes可通過(guò)IGF-1R、IGF-1途徑刺激和誘導(dǎo)KC的增殖分化。綜上所述,在痤瘡病變中,P.acnes促進(jìn)了毛囊皮脂腺導(dǎo)管的角化過(guò)度。
1.4 P.acnes促進(jìn)皮脂分泌 皮脂腺細(xì)胞合成并分泌皮脂,過(guò)程受到促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)和/或CRH受體途徑的控制,皮脂的分泌參與痤瘡的發(fā)病。Linuma等[12]通過(guò)倉(cāng)鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),P.acnes細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁的相關(guān)物質(zhì)可促進(jìn)倉(cāng)鼠的皮脂合成,可能該物質(zhì)在胞內(nèi)mRNA和蛋白質(zhì)的層面使皮質(zhì)腺細(xì)胞CRH表達(dá)上調(diào),從而考慮P.acnes促使皮脂分泌。研究發(fā)現(xiàn),P.acnes可通過(guò)IGFR、IGF途徑刺激KC合成皮脂。除了P.acnes,雄激素水平也會(huì)影響皮脂的分泌,所以不僅僅是P.acnes影響皮脂的分泌。
S epidermidis是皮膚的常駐菌群,研究發(fā)現(xiàn),痤瘡患者皮損處的微生物最常見(jiàn)的是P.acnes和S epidermidis[13]。S epidermidis的致病機(jī)制考慮與其生物膜有關(guān);其次,S epidermidis也可以將甘油三酯分解為甘油和游離脂肪酸,而游離脂肪酸加重炎癥反應(yīng)。Mattsson等[14]從S epidermidis中提取的磷壁酸和肽聚糖可誘導(dǎo)單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-β、IL-6和TNF-α,參與炎癥反應(yīng);S epidermidis也可通過(guò)上調(diào)hBD-2、PSMs等途徑觸發(fā)炎癥反應(yīng)。但是,Xia等[15]證明S epidermidis抑制皮膚中的P.acnes誘導(dǎo)的炎癥,機(jī)制是通過(guò)誘導(dǎo)miR-143的表達(dá),來(lái)下調(diào)TLR2蛋白的表達(dá),而TLR2蛋白的表達(dá)的下調(diào)可抑制P.acnes的炎癥作用,這說(shuō)明S epidermidis對(duì)痤瘡炎癥具有有益的一面。
S aureus是一種革蘭氏染色陽(yáng)性球菌,可分泌多種毒素,是多種感染的常見(jiàn)致病微生物。Khorvash等[16]通過(guò)對(duì)324名鼻腔攜帶S aureus的人(166名痤瘡患者和158名健康人)的研究發(fā)現(xiàn),在痤瘡中21.7%的受試者中檢測(cè)到S aureus,在26.6%的對(duì)照組中檢測(cè)到S aureus,兩組的定植率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而Iwase等[17]發(fā)現(xiàn)S epidermidis可產(chǎn)生PSM,其可選擇性抑制S aureus生物膜形成和鼻腔定植。所以,目前尚不清楚S aureus是否真的是痤瘡發(fā)病機(jī)制中的致病因子,S aureus與S epidermidis的關(guān)系也有待進(jìn)一步研究。
Malassezia屬于皮膚常住真菌,Malassezia屬雙相型嗜脂酵母菌,好寄生于人體皮脂分泌旺盛部位,如面部、胸背部等。Malassezia的體積大約是丙酸桿菌和葡萄球菌的100倍,此外,Malassezia表現(xiàn)出較強(qiáng)的脂肪酶活性,是P.acnes的100倍以上。Malassezia可分為13種類(lèi)型,和痤瘡相關(guān)的考慮是球形馬拉色菌和限制性馬拉色菌(Malassezia globosa and Malassezia restricta)。Akaza等[18]使 用 粉 刺 提 取器收集日本15名未經(jīng)治療的痤瘡門(mén)診患者面部炎性痤瘡病變的濾泡內(nèi)容物;通過(guò)拭子法從10cm2面部皮膚獲得皮膚表面樣品,使用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction,PCR)分析微生物群。研究發(fā)現(xiàn),M.restricta比M.globosa更常見(jiàn)。除了M.restricta和M.globosa還有其他屬,但數(shù)量極少。當(dāng)相關(guān)人員在臨床診療中發(fā)現(xiàn)炎癥較重、病情反復(fù)、常規(guī)治療無(wú)效的痤瘡患者,可以考慮是否應(yīng)用抗真菌治療。
人體腸道是微生物良好的棲息場(chǎng)所,成人腸道微生物總數(shù)量高達(dá)(10~14)個(gè);質(zhì)量總和達(dá)到1.2kg,約等于人體肝臟的質(zhì)量;這些微生物的基因數(shù)目是人體自身的150倍[19],而不同年齡、地域、飲食習(xí)慣、生理狀況等因素會(huì)造成腸道微生物數(shù)量、菌株的差異。早在80年代就有腦-腸-皮膚軸學(xué)說(shuō),Bowe等[20]認(rèn)為腸道微生物與痤瘡緊密相關(guān)。臨床觀(guān)察也發(fā)現(xiàn),痤瘡患者更易有口臭、便秘等癥狀,而痤瘡好轉(zhuǎn)的同時(shí)胃腸道癥狀也會(huì)改善,所以推測(cè)腸道微生物可能與痤瘡發(fā)病相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)幽門(mén)螺桿菌(Helicobacter pylori,HP)在痤瘡患者的陽(yáng)性率明顯高于非痤瘡患者的陽(yáng)性率,且重度痤瘡患者HP陽(yáng)性率普遍高于輕度痤瘡患者。Kwon等[21]在2013年發(fā)現(xiàn)消化道鏈球菌(Peptostreptococcus)在痤瘡皮損中的比率比健康志愿者高,并且可能和痤瘡嚴(yán)重程度相關(guān)。腸道微生物對(duì)痤瘡的致病機(jī)制可能是增加血液循環(huán)中的內(nèi)毒素,也可能通過(guò)內(nèi)分泌、代謝、免疫系統(tǒng)等影響?zhàn)畀?,具體的致病機(jī)制需要進(jìn)一步研究。
綜上所述,微生物在痤瘡發(fā)病中具有重要意義,當(dāng)痤瘡發(fā)病時(shí),痤瘡皮損內(nèi)微生物數(shù)量、菌群都會(huì)有明顯的變化。P.acnes通過(guò)參與炎癥反應(yīng)、促進(jìn)毛囊皮脂腺導(dǎo)管角化、促進(jìn)皮脂分泌等途徑影響?zhàn)畀?,是痤瘡致病微生物中最重要的一種。除了P.acnes,S epidermidis、Malassezia等也是痤瘡發(fā)病的重要致病菌,而關(guān)于腸道菌群與痤瘡關(guān)系的研究,為今后痤瘡治療帶來(lái)新的視角。S aureus等可能也是痤瘡的致病菌,但其對(duì)痤瘡的發(fā)病機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。另外,顆粒丙酸桿菌(Propionibacterium granulosum)、貪 婪 丙 酸 桿 菌(Propionibacterium avidum)、Propionibacterium humerusii、 蠕 形 螨(Vermiform mite)、棒狀桿菌(Corynebacterium)、肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)等微生物也可能與痤瘡發(fā)病有關(guān)。P.acnes和S epidermidis等微生物是皮膚屏障功能重要組成部分,是皮膚的微生物屏障。當(dāng)人體免疫失調(diào)、感染、抵抗力下降、過(guò)度清潔面部皮膚時(shí),容易出現(xiàn)微生物屏障破壞,造成皮膚病變。所以今后在痤瘡的治療中應(yīng)該注重考慮微生物屏障失調(diào)這一致病因素,根據(jù)致病微生物不同選擇不同的治療方案,盡可能的使皮膚恢復(fù)天然屏障。