皮膚真菌菌群對(duì)皮膚健康影響的研究進(jìn)展

胡玲 陳輝

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院皮膚科，武漢 430000)

微生物群(microbiome)是宿主本身固有的所有微生物的組合，微生物群與宿主作為一個(gè)整體隨著環(huán)境的變化而調(diào)節(jié)，與宿主密不可分，共同進(jìn)化，是一個(gè)復(fù)雜而又動(dòng)態(tài)變化的微生物群落[1]。皮膚作為人體最大的器官，與外界環(huán)境直接接觸，是人體抵御外界病原體的第1道防線。皮膚表面存在的微生物群落與宿主共生共存，在宿主皮膚抵抗外來(lái)病原體、維護(hù)皮膚功能及皮膚微生態(tài)的穩(wěn)定等方面發(fā)揮著不可或缺的作用[2-3]。目前皮膚微生物群研究大多集中于細(xì)菌群體[4]，真菌作為微生物群中重要的組成部分，對(duì)于微生物穩(wěn)態(tài)的維持也有著不可或缺的作用[5]。

1 皮膚定植真菌的組成與分布

皮膚定植真菌主要包括子囊菌門(mén)(Ascomycetous)和擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycetous)。與細(xì)菌分布類(lèi)似，真菌的分布取決于宿主各部位皮膚的特有生理特征。馬拉色菌(Malassezia)不能合成C14-C16飽和脂肪酸，需要通過(guò)水解皮膚定植部位的甘油三酯以供其生存，因此主要分布于皮脂腺豐富的部位，于軀干及手臂部位占有明顯優(yōu)勢(shì)。其中限制性馬拉色菌(M.restricta)主要位于外耳道、耳后皺褶、眉間；球形馬拉色菌(M.globosa)主要位于背部、枕部、腹股溝皺褶處。足部真菌菌群主要包括曲霉(Aspergillus)、隱球菌(Cryptococcus)、紅酵母菌(Rhodotorula)、附球菌(Epicoccum)。真菌群落的多樣性主要取決于不同部位，足跟的真菌豐富度最高，足部其他部位次之[6-10]。同時(shí)，年齡對(duì)皮膚真菌菌群的組成也有影響，兒童的皮膚真菌菌群多樣性較高，不僅包括上述真菌，還包括曲霉屬(Aspergillus)、附球菌屬(Epicoccum)、莖點(diǎn)霉屬(Phoma)；隨著年齡增長(zhǎng)，皮膚真菌菌群多樣性隨之減少。可能與青春期皮脂分泌增多而導(dǎo)致馬拉色菌逐漸增多有關(guān)[11-12]。

念珠菌作為常見(jiàn)真菌之一，表現(xiàn)為一種條件致病菌，可定植于健康人群皮膚和黏膜上，在衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)有引發(fā)院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)。然而，相對(duì)于黏膜部位，皮膚真菌菌群關(guān)于念珠菌的研究較少[12]。

2 常見(jiàn)皮膚疾病的真菌組成變化

馬拉色菌與特應(yīng)性皮炎的關(guān)系目前研究較多。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，特應(yīng)性皮炎患者中日本馬拉色菌(Malasseziajaponica)為優(yōu)勢(shì)菌種；斯洛菲馬拉色菌(Malasseziaslooffiae)、鈍形馬拉色菌(Malasseziaobtusa)和大和馬拉色菌(Malasseziayamatoensis)僅能在特應(yīng)性皮炎患者中檢出。相較而言，糠秕馬拉色菌(Malasseziafurfur)在健康人群中更易被檢出，兩組人群均可以檢出限制性馬拉色菌(M.restricta)和球形馬拉色菌(M.globose)[13]。馬拉色菌可作為特應(yīng)性皮炎的一種致病原，并與成人患者的嚴(yán)重程度具有一定的相關(guān)性，同時(shí)，也有部分關(guān)于外用或系統(tǒng)使用抗真菌藥物治療特應(yīng)性皮炎的應(yīng)用研究，而在治療有效性方面主要體現(xiàn)在頭頸部位的皮損。但抗真菌治療的療效以及與局部皮膚真菌菌群的相關(guān)性仍需要進(jìn)一步的探索[14-15]。銀屑病患者皮膚的真菌多樣性增大，馬拉色菌雖仍為主要優(yōu)勢(shì)菌群，但是豐度較健康人群有所下降；球形馬拉色菌(M.globose)、限制馬拉色菌(M.restricta)、合軸馬拉色菌(M.sympodialis)、糠秕馬拉色菌(M.furfur)的豐度變化均與健康人群存在差異[16]，這種差異對(duì)銀屑病的發(fā)生發(fā)展有無(wú)關(guān)系，尚需進(jìn)一步研究。頭皮屑患者局部菌群多樣性增多，皮損及非皮損部位的馬拉色菌種類(lèi)無(wú)明顯差異且均存在相似的菌群失調(diào)[17]。我國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)在頭皮屑患者中，局部限制性馬拉色菌數(shù)量增多，雖然比例較健康者有所降低，但其仍為主要真菌菌群[18]。

有研究表明銀屑病患者口腔念珠菌定植率較高，提示銀屑病可能是攜帶和感染口腔念珠菌的系統(tǒng)性疾病之一。而銀屑病患者和對(duì)照組在從皮膚中分離出念珠菌的比率沒(méi)有顯著差異，猜測(cè)原因之一可能是銀屑病皮膚中過(guò)度產(chǎn)生的抗菌肽(anti-microbial peptides,AMPs)抑制白念珠菌的生長(zhǎng)[19]。與相鄰的正常皮膚或健康對(duì)照組皮膚相比，銀屑病患者軀干皮損處中白念珠菌含量升高[20]。

3 皮膚真菌對(duì)其健康影響的免疫學(xué)機(jī)制研究

皮膚微生物群與皮膚屏障一樣可以抵抗外界環(huán)境的刺激，與皮膚的免疫特別是適應(yīng)性免疫的形成與成熟有著不可或缺的關(guān)系。例如角質(zhì)形成細(xì)胞表面的Toll樣受體(Toll like receptor,TLR)等模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor ,PPRs)識(shí)別真菌病原體后可通過(guò)產(chǎn)生抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)引發(fā)固有免疫反應(yīng)，也能通過(guò)朗格漢斯細(xì)胞將抗原呈遞給Th17細(xì)胞誘發(fā)Th17型的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。研究表明，表皮犬小孢子菌(Microsporumcanis，M.canis)感染誘導(dǎo)生成的IL-17也發(fā)揮著抑制皮膚癬菌生長(zhǎng)及下調(diào)Th1型抗真菌反應(yīng)的雙重作用[21-22]。真菌對(duì)于皮膚的免疫反應(yīng)體現(xiàn)在保護(hù)性作用和致病作用兩個(gè)方面。

在特應(yīng)性皮炎患者中，由于皮膚表面pH升高，有利于其上定植的馬拉色菌釋放更多的過(guò)敏原。此時(shí)馬拉色菌及其釋放的過(guò)敏原更易通過(guò)已破壞的皮膚屏障，與皮膚的角質(zhì)形成細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞上的TLR2結(jié)合，引發(fā)樹(shù)突狀細(xì)胞、T細(xì)胞介導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的IgE抗體，從而產(chǎn)生和加重特應(yīng)性皮炎的炎癥反應(yīng)。然后，自身反應(yīng)性T細(xì)胞(autoreactive T cells)可以對(duì)人類(lèi)及定植的真菌兩者所共有的錳依賴(lài)的超氧化物歧化酶(MgSOD)產(chǎn)生交叉免疫反應(yīng)，從而在一定程度上能夠維持真菌所帶來(lái)的炎癥反應(yīng)[14]。合軸馬拉色菌(M.sympodialis)在特應(yīng)性皮炎患者中通過(guò)釋放攜帶過(guò)敏原的胞外囊泡MalaEx可以進(jìn)一步引發(fā)患者外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生大量的IL-4 從而誘發(fā)相關(guān)的炎癥反應(yīng)[23-24]。小鼠表皮感染模型發(fā)現(xiàn)馬拉色菌在皮膚屏障破壞的狀態(tài)下誘導(dǎo)朗格漢斯細(xì)胞產(chǎn)生IL-23繼而誘發(fā)αβT細(xì)胞、γδT細(xì)胞及TCR陰性的先天T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IL-17，從而產(chǎn)生致病的炎癥反應(yīng)。馬拉色菌特有的免疫細(xì)胞記憶性T細(xì)胞中的CCR6+Th17細(xì)胞亞群，在特應(yīng)性皮炎患者中增多，提示馬拉色菌引起的皮膚免疫反應(yīng)在特應(yīng)性皮炎的發(fā)病中具有一定作用[25]。在皮膚屏障功能正常的小鼠表皮感染模型中發(fā)現(xiàn)真菌誘導(dǎo)的皮膚保護(hù)性免疫反應(yīng)也主要與上述類(lèi)似的IL-17通路相關(guān)。產(chǎn)生保護(hù)性的抗真菌作用。白念珠菌(Candidaalbicans,C.albicans)感染后也可通過(guò)類(lèi)似于上述馬拉色菌的免疫反應(yīng)優(yōu)先產(chǎn)生CD4+的組織常駐記憶T細(xì)胞，而后可通過(guò)產(chǎn)生IL-17維持長(zhǎng)期穩(wěn)定的保護(hù)性免疫反應(yīng)[26]。同時(shí)，宿主防御白念珠菌的機(jī)制與銀屑病的發(fā)病機(jī)制也有相似的途徑，白念珠菌抗原暴露也可觸發(fā)銀屑病相關(guān)的IL-17反應(yīng)的機(jī)制。其中，對(duì)于IL23/Th17/IL-17這一銀屑病發(fā)病的重要炎癥通路，使用生物制劑對(duì)其進(jìn)行治療阻斷時(shí)可以干預(yù)宿主的抗真菌免疫反應(yīng)，從而促進(jìn)白念珠菌的侵襲性生長(zhǎng)[19]。與健康對(duì)照組相比，斑塊型銀屑病患者的血漿中抗白念珠菌IgA和IgG水平增加，但點(diǎn)滴狀銀屑病則未觀察到升高現(xiàn)象。同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)血漿中抗白念珠菌IgA水平可能有助于慢性銀屑病患者的評(píng)估[20]。

4 小 結(jié)

目前皮膚微生物群中僅針對(duì)真菌群落的研究相對(duì)較少。同時(shí)，對(duì)于真菌菌群對(duì)皮膚影響的檢測(cè)手段也剛剛起步[27]。但是，作為皮膚微生態(tài)的一員，真菌菌群的變化與皮膚健康之間也存在著相互依存的關(guān)系。隨著真菌基因測(cè)序分子學(xué)技術(shù)的不斷提升，除了真菌感染性疾病之外，較多研究開(kāi)始集中于特應(yīng)性皮炎、銀屑病等常見(jiàn)的非真菌感染性皮膚病，其中，相應(yīng)的菌群變化所致的免疫學(xué)改變以及可能的致病機(jī)制是目前研究的熱點(diǎn)。然而，菌群具體組成的動(dòng)態(tài)變化和對(duì)皮膚狀態(tài)影響的機(jī)制仍然需要更長(zhǎng)時(shí)間的深入探索。