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牛皮癣发作和复发的触发因素

谷禾健康

银屑病,又叫牛皮癣,会导致出现皮疹伴发痒的鳞状斑块,最常见于膝盖、肘部、躯干和头皮。通常呈周期性发展,发作数周或数月,然后消退一段时间,长期的发作和复发会给患者带来很大的痛苦和困扰,严重影响到生活质量和日常工作。银屑病影响着全球超过 6000 万成人和儿童。

银屑病是一种免疫介导的炎症性皮肤病,涉及遗传和环境因素之间复杂的相互作用。免疫学和遗传学研究确认IL-17和IL-23是银屑病发病机制中的关键驱动因子。然而,由于银屑病的反复发作难治性质,目前还没有简单治愈方法。

在有遗传倾向的个体中,非遗传因素也是触发牛皮癣发病和复发所必需的,其中包括感染、皮肤和肠道微生物群失调、脂质代谢失调、性激素失调、精神疾病等,其他环境因素也可能诱发牛皮癣,例如皮肤创伤、不健康的生活方式和药物

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024

大量研究发现,银屑病不再被认为是仅影响皮肤的疾病,而是被视为一种全身性炎症性疾病,这与多种共病相关,包括结肠直肠癌、代谢综合征、肥胖、克罗恩病和溃疡性结肠炎等。微生物感染被认为是银屑病的重要病因,尤其是链球菌上呼吸道感染。

肠道和皮肤之间存在很强的双向联系,在肠道-皮肤轴中,皮肤炎症会影响肠道健康,而肠道微生物群也会影响皮肤健康,与健康对照相比,牛皮癣患者的肠道菌群失调,多样性降低,Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)异常大肠杆菌水平往往更高,Lachnospira、Akkermansia muciniphila、Blautia、Faecalibacerium减少,这种变化与人类结肠微生物群中丁酸盐代谢和产丁酸菌相关。丁酸与调节多种炎症因子有关,包括脂多糖、TNF-α、IL-10、IL-1β等。

扩展阅读:

厚壁菌门/拟杆菌门——一个简单但粗糙的菌群评估指标

其他菌群变化也与银屑病患者中与炎症相关标志物的程度相关联,特别是IL-2受体,其与Phascolarctobacterium正相关,与Dialister呈负相关。PhascolarctobacteriumDialister的相对丰度可作为银屑病活动的预测指标。详见:

肠道核心菌属——考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)

肠道核心菌——戴阿利斯特杆菌属 (Dialister)

近日,来自华中科技大学同济医学院附属协和医院皮肤科的研究人员,总结了牛皮癣发病和复发的触发因素,发表在《Cell Communication and Signaling》上。

本文结合牛皮癣与肠道菌群的关联,更新了有关这些因素如何引发该疾病的潜在机制的当前证据。了解这些触发因素如何在银屑病的发病和复发中发挥作用,可以深入了解银屑病的发病机制,并更好地进行临床治疗。

01
关于银屑病

银屑病是一种常见的红斑鳞屑性皮肤病,具有多种皮肤表现和全身参与,可影响任何皮肤部位,发生于任何年龄任何地理区域

在牛皮癣患者中,免疫系统错误地攻击了健康的皮肤细胞,导致皮肤细胞生长过快,形成皮肤表面的鳞屑


症状

银屑病的常见体征和症状包括:

  • 斑片状皮疹,外观因人而异且差异很大,从星星点点的头皮屑样鳞屑到身体大部分部位的大面积皮疹皆有可能
  • 颜色各异的皮疹,棕色或黑色皮肤上呈紫色带灰色鳞片,白色皮肤上呈粉红色或红色带银色鳞片
  • 小鳞屑斑(常见于儿童)
  • 皮肤干燥、开裂,可能会出血
  • 瘙痒、灼热或酸痛
  • 周期性皮疹,持续数周或数月,然后消退

图源:WebMD


类型

根据银屑病临床表现的不同,通常分为以下类型:

  • 斑块型银屑病最常见的银屑病类型,约80%-90%,可导致皮肤干燥、瘙痒、出现覆有鳞屑的隆起斑块。斑块可多可少,通常出现在肘部、膝部、下背和头皮
  • 点状(滴状)或出血性银屑病其特点是在躯干、手臂或腿部出现小水滴状的鳞屑斑点。链球菌感染引起的喉咙痛后可能会出现点状牛皮癣
  • 脓疱型银屑病以无菌性脓疱为代表,脓疱型牛皮癣在斑块顶部有小的、充满脓液的肿块
  • 关节炎性银屑病以关节炎为主要表现
  • 伴有全身参与的红皮病型银屑病罕见的类型,表现为可导致脱皮的皮疹,可能覆盖全身,伴剧烈瘙痒或灼热感。分为短暂型(急性)或长期型(慢性)

其他还包括:

  • 反向银屑病主要涉及腹股沟、臀部和乳房的皮肤褶皱。导致光滑的发炎皮肤斑块,并随摩擦和出汗而加重。可能由真菌感染引发。
  • 指甲型银屑病导致皮肤变色、凹陷以及手指甲和脚趾甲的变化。银屑病甲可能松动并与甲床分离(甲剥离)。严重者可致指甲碎裂。
  • 皮脂癣这种类型通常出现在面部和头皮上,表现为带有油腻黄色鳞片的肿块和斑块。这是牛皮癣和脂溢性皮炎的交叉病。

牛皮癣和湿疹一样吗?

牛皮癣和湿疹是两种不同的皮肤病。这两种情况都会引起类似的症状,如皮肤变色、皮疹和瘙痒。

  • 牛皮癣斑块会导致厚皮肤区域被鳞屑覆盖。
  • 湿疹会引起皮肤干燥、凹凸不平的皮疹。湿疹通常还会比牛皮癣引起更强烈的瘙痒。

牛皮癣会传染吗?

牛皮癣不会传染。接触他人的牛皮癣皮疹不会感染牛皮癣。


发病率

牛皮癣是一种慢性炎症性皮肤病,世界卫生组织最近的报告指出,牛皮癣的患病率正在上升,在发达国家从 1.5% 到 5% 不等。

据统计,中国的牛皮癣发病率在1.3%-2.4%之间,约有1000万-2000万的患者。男性的发病年龄在30-39岁和60-69岁,而女性的发病时间大约要早十年年轻人群体中发病率也有上升的趋势。


常见的诱发因素

许多银屑病患者可能持续数年毫无症状,直至某种环境因素诱发这种疾病。常见的银屑病诱发因素包括:

  • 感染,如链球菌性咽喉炎或皮肤感染
  • 气候,特别是寒冷、干燥的环境
  • 皮肤损伤,比如割伤或擦伤、虫咬或严重晒伤
  • 吸烟或接触二手烟
  • 酗酒
  • 某些药物,包括锂、高血压药和抗疟药
  • 快速停用口服或注射的皮质类固醇


常见的牛皮癣合并症

银屑病关节炎

一般来说,银屑病越严重,患银屑病关节炎的风险就越高。2015 年欧洲一项研究发现,十分之一的银屑病患者患有未确诊的银屑病关节炎。未确诊的银屑病关节炎患者的生活质量受到很大影响。

心血管疾病

研究表明牛皮癣与心血管疾病之间存在联系,慢性炎症可能是心血管疾病和中风风险增加的原因,因为随着时间的推移,炎症会对动脉造成损害。

代谢综合征

根据一项研究,患有牛皮癣的人患代谢综合征的风险,是其他没有牛皮癣的人的六倍

肥胖

研究表明,与一般人群中的其他人相比,牛皮癣患者更有可能肥胖

炎症性肠病

牛皮癣和炎症性肠病 之间存在联系。《JAMA Dermatology》杂志 2018 年的系统综述和荟萃分析结果表明,牛皮癣与炎症性肠病相关

抑郁症

抑郁症是银屑病的首要合并症。患有皮肤问题会导致抑郁。对于某些人来说,治疗牛皮癣可以帮助减轻抑郁症状并提高生活质量。

以上我们了解了关于银屑病的基本情况,接下来,我们从感染,微生物群失调,脂质代谢失调,心理压力和精神障碍,性激素失调,其他环境因素等方面来了解银屑病的相关触发机制。

02
感 染

多种微生物是银屑病的触发因素,见下表。

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024


化脓性链球菌

化脓性链球菌引起的扁桃体感染,引发或加剧斑块状和滴状银屑病中的银屑病皮肤病变

研究人员通过遗传关联研究将链球菌咽喉感染银屑病联系起来,表明公认的银屑病风险等位基因HLA-C06:02是链球菌扁桃体炎的风险因素,而推断的银屑病风险单倍型HLA-C06:02/HLA-B*57:01是扁桃体炎最强的风险因素

儿童银屑病与复发性扁桃体炎密切相关

一项临床队列研究还报道,年龄从10岁-11岁儿童银屑病复发性扁桃体炎密切相关。在银屑病患者的皮肤和扁桃体组织中发现了相同的T细胞克隆,提示在链球菌感染后的疾病中扁桃体内产生致病性T细胞。因此,建议将扁桃体切除术作为解决银屑病的干预措施,这可以减少循环T细胞的数量

但仍应进行长期随访,验证扁桃体切除术的适应症和长期益处。同时,没有确凿的证据表明抗链球菌干预措施的有效性。有趣的是,肛周链球菌感染也会引发喉结型银屑病,但它不如喉咙感染常见。

化脓性链球菌喉咙感染和银屑病之间发病联系

链球菌扁桃体炎可能通过以下多种机制来引发牛皮癣:

a) 化脓性链球菌(SP)的M蛋白模仿人类 K17

CD8 + T细胞识别银屑病患者中链球菌M蛋白和人角蛋白17(K17)共享的表位,K17可以成为CD8的自身抗原和靶点 + 以HLA-C*06:02限制性模式浸润银屑病皮肤病变的T细胞。

b) SP超抗原激活IL-12的释放,然后促进CD4+T 细胞中皮肤归巢CLA的表达

皮肤寻求性皮肤淋巴细胞相关T细胞(CLA + T细胞)与化脓性链球菌的相互作用,为理解银屑病的免疫发病机制提供了新的概念。通过刺激IL-12的产生途径,化脓性链球菌超抗原诱导T细胞上皮肤特异性归巢受体(CLA抗原)的表达,并促进CLA+ T细胞向皮肤的迁移。

此外,在携带HLA-C*06:02的银屑病患者中,如果他们患有化脓性链球菌引起的扁桃体炎,其CLA+ T细胞和表皮细胞的培养中观察到高Th17反应。化脓性链球菌能够在斑块型和滴状银屑病中诱导循环CLA+ T细胞产生IL-17,这进一步在CLA+ T细胞迁移到皮肤后诱导银屑病自身抗原(如ADAMTS样蛋白5和LL-37)的产生。在体外银屑病模型中,化脓性链球菌提取物诱导CLA+ T细胞产生IL-9,从而上调IL-17A的产生。

c) 化脓性链球菌肽聚糖 (PG) 的辅助作用

含有PG的巨噬细胞与PG特异性CD4+密切接触银屑病病变中的T细胞,然后是PG特异性CD4 + T细胞以HLA-DR等位基因限制的方式增殖并产生IFN-γ。此外,PG固有识别的改变增强了T细胞对化脓性链球菌的反应,并诱导银屑病。

图2 感染和皮肤微生物失调可能诱发银屑病

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024


金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌在大约60%银屑病患者皮损和鼻孔中,而在5%至30%健康个体中定植。

从22名银屑病患者中的11名患者的喉咙中分离出金黄色葡萄球菌。

一项研究显示,与健康对照组相比,银屑病受试者对超级抗原毒素的炎症皮肤反应增加,银屑病表皮中TNF-αmRNA水平增加

然而,在银屑病病变中没有发现表达特异性T细胞受体Vβ的T细胞的选择性扩增,这是超抗原刺激的标志。这种T细胞依赖性反应可能是由于角质细胞中HLA-DR的高表达,增强了皮肤对超级抗原的炎症反应

此外,银屑病的严重程度葡萄球菌肠毒素的产生显著相关


口腔共生菌

牙周炎患者患银屑病的风险较高

牙周炎期间,口腔微生物群可能影响银屑病的发展和恶化。一项涉及13项研究的荟萃分析显示,牙周炎患者患银屑病的风险对照组。

口腔微生物(尤其是咽支原体)在银屑病发展中的作用

一名患者最初患有滴状银屑病,后来发展为斑块型银屑病,其皮肤感染了咽支原体(Mycoplasma faucium),属于口腔软壁菌门,这种细菌出现在银屑病棘层角质形成细胞中,以及银屑病损害上层真皮的细胞外

与对照组(骨关节炎)相比,在银屑病关节炎(PsA)患者的血清和滑液中也发现了更多种类和更高浓度的口腔细菌(牙龈卟啉单胞菌Prevotella nigrescens)DNA。

牙龈病原体(尤其是牙龈卟啉单胞菌)在牙周炎与银屑病发病机制中的桥梁作用

牙龈卟啉单胞菌放线菌聚集杆菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans)是与牙龈炎相关的病原体,可激活人CD14 + 单核细胞在体外增强Th17分化和IL-17产生。牙龈卟啉单胞菌蛋白酶可以通过降解其他关键细胞因子如IL-12,增强Th17系列反应,而髓样抗原呈递细胞(APCs)被触发产生与Th17相关的细胞因子IL-1β、IL-6、IL-23。然而,与健康受试者相比,牙周炎患者的牙龈组织中IL-17+细胞的频率增加,而在外周血中没有增加。


病毒

牛皮癣的皮肤炎症可以通过宿主的抗病毒免疫反应失调由病毒感染引发。

视黄酸诱导基因I (RIG-I)是病毒的主要细胞质传感器。通过激活RIG-I抗病毒信号传导,病毒感染可以在遗传易感个体中触发CD11c+树突细胞产生IL-23的表达,从而导致银屑病的发展。

HIV

与普通人群相比,人类免疫缺陷病毒(HIV)患者的银屑病标准化发病率更高。HIV可以直接作为超抗原或抗原呈递的共刺激因子触发银屑病,在HIV感染期间,活化的CD8 +T细胞产生更多的IFN-γ。神经肽物质P可以从HIV感染的免疫细胞中释放,然后调节炎症和免疫反应,刺激角质细胞的增殖。

HPV

人乳头瘤病毒(HPV)也与银屑病相关。一项针对66274名HPV感染患者的全国性人群队列研究显示,HPV感染后银屑病的患病率更高

SARS-CoV2

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV2)也被认为是银屑病恶化的原因。在严重急性呼吸系统综合征冠状病毒感染患者的血浆中炎性细胞因子水平升高粒细胞集落刺激因子TNF-α的浓度疾病严重程度相关。

此外,一些接种新冠肺炎疫苗的患者患有慢性免疫介导的皮肤病,如牛皮癣,但皮肤反应通常轻微自限性的。

NLRP1炎症小体

NLRP1是已鉴定的炎症小体形成模式识别受体(PRRs)之一,先天免疫系统可以通过该受体检测病原体。在正链RNA病毒感染过程中产生的长双链RNA(dsRNA),例如Semliki Forest病毒,可以结合并激活人类角质形成细胞中的NLRP1炎症小体NLRP1炎症体在促进银屑病发病的过程中发挥作用,无论是通过增加对银屑病的易感性,还是通过促炎细胞因子(包括IL-1β和IL-18)的失调释放

同样,NLRP1具有感知细菌病原体外毒素的能力,如铜绿假单胞菌分泌的外毒素A白喉棒状杆菌分泌的白喉毒素,并诱导细胞死亡IL-1β / IL-18分泌。

注:NLRP1,核苷酸结合域和富含亮氨酸重复pyrin结构域的蛋白质1(NLRP1),一种在人体免疫系统中发挥作用的蛋白质。


其他病原体

银屑病皮肤中的多种真菌已被鉴定为通过遗传易感个体先天免疫系统激活银屑病。

白色念珠菌

来自白色念珠菌等微生物的超级抗原可能导致感染患者银屑病的恶化。接触白色念珠菌也可在银屑病皮肤中引发对IL-17的临床相关反应。银屑病CLA + T细胞/表皮细胞共培养物通过增加IL-9、IL-17A和IFN-γ的产生,对白色念珠菌提取物产生反应。

此外,皮肤白色念珠菌感染通过产生IL-17的CD4 + TRM诱导复发性银屑病。在小鼠模型中,CD4 + TRM在感染30天后成为IL-17的主要来源

除白色念珠菌外,马拉色菌可能与头皮银屑病的恶化有关。

幽门螺杆菌

与对照组相比,幽门螺杆菌感染在中度和重度银屑病患者中显著增加,但在轻度银屑病患者中没有增加。在幽门螺杆菌感染的银屑病患者中,银屑病面积和严重程度指数(PASI)评分较高,银屑病相关细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α的粘膜水平也较高。然而,2015年的一项发现表明,银屑病患者的幽门螺杆菌患病率没有比健康对照组增加。还需进一步研究。

03
皮肤和肠道微生物群失调


皮肤微生物群失调

目前,许多研究都致力于人类微生物组在银屑病发病机制中的作用,特别是皮肤肠道微生物组之间的关系,即“肠道-皮肤轴”。

银屑病患者厚壁菌门增加

几位研究人员推测,银屑病可能与宿主皮肤微生物群的失调密切相关(图2)。与非病变皮肤和对照组相比,银屑病病变皮肤的细菌载量更高,但细菌多样性更低厚壁菌门放线菌门分别是银屑病患者健康对照组中最常见的细菌门,病变皮肤中厚壁菌的增加放线菌的相应减少是显著的。然而,另一项研究报道了银屑病病变中放线菌门和厚壁菌门都增加。这种差异可能是由于采样方法、皮肤部位、药物和分析方法的多样性。

棒状杆菌丰度与银屑病严重程度相关

根据新的证据,与未受影响和健康的皮肤相比,银屑病病变的棒状杆菌Corynebacterium浓度更高Cutibacterium更低。棒状杆菌丰度与疾病严重程度相关,大多数种类的棒状杆菌在小鼠皮肤中诱导强烈的IL-23依赖性反应。在小鼠皮肤上涂抹假白喉棒状杆菌后,皮肤IL-1β蛋白水平升高,真皮中γδT17细胞增多

银屑病耳朵皮肤显示葡萄球菌过度表达

较低丰度的表皮葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌可能促进金黄色葡萄球菌在银屑病中的定植,这可以刺激小鼠模型中的Th17极化并引发IL-17介导的皮肤炎症

为了解释银屑病的发病机制,提出了从屏障破坏微生物群紊乱,再到病变加重的循环来解释银屑病的发病机制。

具有表皮屏障缺陷的小鼠具有增加的细菌载量和抗微生物肽(AMP)表达。在施用局部抗生素后,通过减少皮肤上的细菌负荷,以及减少IL-17和IL-22的产生,可以缓解小鼠的银屑病样表型。


肠道微生物群失调

除了皮肤微生物群的微生态失调外,紊乱的肠道微生物群也会影响银屑病的病理生理学(图3)。与健康对照组相比,银屑病患者的肠道微生物群在组成和功能潜力方面都发生了变化。银屑病患者的肠道微生物群特征显著紊乱,细菌多样性低厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)比率升高,并与PASI评分正相关。除了厚壁菌门和拟杆菌门外,银屑病患者和健康对照组16种属水平上的类群也存在显著差异。

银屑病患者肠道微生物的相关研究

doi.org/10.3390/ijms25041984


肠 漏

肠道屏障完整性与银屑病严重程度呈正相关

肠道脂肪酸结合蛋白(FABP)是肠道屏障完整性的生物标志物,其水平与银屑病的严重程度正相关。肠道微生物群失调可能通过减少粘液层的厚度干扰肠道上皮细胞的增殖和代谢以及影响AMPs的产生来增加肠道通透性,也称为“肠漏”。

肠道微生物失调导致肠漏,促进细菌和抗原转移

肠道细菌可以通过DC通过上皮细胞之间的过程逃逸到血液中,而不影响紧密连接功能,或者通过覆盖在Peyer贴片上的微折叠细胞,将微生物产物呈递给APC。渗漏的肠道促进细菌移位,并允许外部抗原从肠腔进入血液和淋巴循环,从而驱动局部和全身免疫反应

银屑病患者中细菌DNA易位与全身炎症的增加

与其他患者和健康对照组相比,斑块型银屑病患者血液样本中细菌DNA易位增加,主要是由肠道细菌引起的,包括大肠杆菌、粪肠球菌和弗氏志贺菌。细菌DNA易位的患者也表现出更高水平的全身炎症反应

另一项研究还报道,在25%的斑块型银屑病患者的血液中观察到细菌DNA,与其他肠道类型的患者相比,肠型2(普雷沃氏菌占优势)的患者更容易发生细菌移位。这些微生物在被重新激活后可能会释放出高效的炎症因子,如脂多糖(LPS)和脂磷壁酸(LTA),这可能会导致宿主机体中的轻度和慢性炎症,银屑病患者会受此困扰。从肠道吸收的细菌内毒素(ET)和PGs也会加剧银屑病,银屑病的治疗已通过阻止其吸收或破坏内毒素来证明这一点。


微生物代谢产物

短链脂肪酸促进Treg分化,调节免疫活性

微生物群可以通过肠道中的微生物代谢产物来改变免疫活性。短链脂肪酸(SCFAs)是肠道微生物组不可消化碳水化合物的主要发酵产物,主要包括乙酸盐、丁酸盐和丙酸盐。其中,丁酸盐增强Foxp3基因座启动子区的组蛋白H3乙酰化,表明其有可能影响Treg细胞的分化。

微生物群对T细胞分化的影响:叶酸与色氨酸代谢途径

叶酸来自肠道微生物群饮食,而饮食中的叶酸对维持Foxp3+Tregs有选择性作用。作为宿主色氨酸代谢途径之一,犬尿氨酸途径可以通过吲哚胺2,3双加氧酶将成熟的DC转化为耐受性DC,从而增强Tregs并抑制效应T细胞。这些结果可能表明,微生物群代谢产物通过触发肠道T细胞的分化,成为银屑病的非感染性风险因素。

固有淋巴细胞ILC3的调控:微生物代谢产物的双重作用

近年来,第3组固有淋巴细胞(ILC3)的功能受到了广泛关注。ILC3主要在肠道皮肤中发现,并通过产生IL-17A和IL-22在银屑病中发挥致病作用。

当身体感染某些细胞外病原体(如柠檬酸杆菌)时,ILC3产生IL-22和/或IL-17,用于对抗病原体的粘膜免疫。ILC3的功能也可以受到微生物代谢产物的调节,如短链脂肪酸。丁酸盐可由厚壁菌门产生,而乙酸盐和丙酸盐主要由拟杆菌门产生。

  • 在小鼠中,乙酸盐和丙酸盐与结肠ILC3上的短链脂肪酸受体FFAR2结合,激活AKT或ERK信号传导,并通过AKT和STAT3轴增加ILC3衍生的IL-22。
  • 然而,微生物群衍生的丁酸盐显示出相反的效果,并降低了Peyer贴片中ILC3的数量。

图3 肠道微生物失调和饮食可能会在银屑病中诱导轻度和慢性炎症

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024

肠道通透性增加导致的“渗漏性肠病”可以诱导脂多糖(LPS)、脂蛋白(LTA)、外毒素(ET)和肽聚糖(PG)等强效炎症介质的释放,以及肠道细菌DNA进入血液

柠檬酸杆菌感染可以刺激ILC3s产生IL-22和IL-17A,从而有助于黏膜免疫。ILC3s的功能也受到微生物代谢产物短链脂肪酸(醋酸、丁酸和丙酸)的影响。

乙酸和丙酸与结肠ILC3s上的FFAR2受体相互作用,激活AKT或ERK信号通路,并通过STAT3轴释放IL-22;

丁酸则降低ILC3s的数量,同时,丁酸增强Treg细胞的分化,叶酸有助于维持Treg细胞,中长链脂肪酸支持Th1和Th17细胞的分化。

高盐饮食导致渗透压改变激活P38/MAPK通路,进而上调下游靶点NFAT5和SGK1,这反过来驱动转录因子RORγt、IL-23R、IL-17A和IL-17F的表达,导致Th17分化。上调的SGK1通过磷酸化Foxo1促进IL-23R的表达和稳定Th17分化。

益生菌的治疗已证明在改善银屑病方面具有潜在的益处,尽管尚未制定标准化的治疗方法。粪菌移植提供了另一种可能的治疗策略,因为它们通过允许健康粪便微生物组的“真生物”在受影响患者的肠道中重新定居来缓解自身免疫性疾病。未来更好地了解微生物群失调无疑将有助于缓解银屑病的治疗方法,我们在后面第八章也有具体的介绍。

04
脂质代谢失调

许多研究已经表明肥胖和血脂异常与银屑病的关系,肥胖是银屑病的一个重要风险因素。而且,肥胖会加重已有的银屑病,这种自身免疫性疾病与肥胖之间的可能联系依赖于脂肪组织。

一般来说,脂肪组织可能通过肥大脂肪细胞分泌大量激素和细胞因子(也称为脂肪因子),包括IL-6、TNF-α和瘦素,在脂质代谢失调的患者中充当免疫器官,这些因子调节炎症途径和免疫细胞的活动。各种银屑病RNA-seq数据集表明,脂质代谢途径银屑病的发病机制密切相关。

图4 将血脂异常与银屑病联系起来的潜在机制

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024

最近的研究表明,与肥胖相关参数无关的饮食成分,可能在银屑病的恶化中发挥关键作用。一项使用小鼠银屑病模型的研究提供了证据,证明饮食中的游离脂肪酸(FFAs),特别是饱和脂肪酸(SFAs),是银屑病皮炎的关键放大器

饱和脂肪酸:加重银屑病皮炎的可能潜在机制

循环中的饱和脂肪酸被转运到皮肤中,并诱导骨髓源性树突细胞产生各种促炎细胞因子,如IL-1β。这些促炎细胞因子随后促进角质形成细胞分泌趋化因子和炎性细胞因子,导致中性粒细胞和单核细胞募集到皮肤,并导致银屑病皮炎放大

饱和脂肪酸还可以通过激活TLR2和TLR4,调节单核细胞或巨噬细胞中的NALP3炎症小体和炎症小体介导的IL-1β分泌。饱和脂肪酸在银屑病皮炎恶化中的另一种机制是通过激活DC来促进Th1/Th17分化

体内游离脂肪酸的增加可能通过支持表皮中TRM细胞的存活而促使银屑病的复发。此外,膳食游离脂肪酸、中链和长链脂肪酸(MCFA和LCFA)的成分指导肠形Th细胞分化,这与上述丁酸盐诱导的Treg分化相反(图3)。

多不饱和脂肪酸(PUFA)及其衍生的生物活性脂质介质

除饱和脂肪酸外,多不饱和脂肪酸(PUFA)和多不饱和脂肪酸衍生的生物活性脂质介质(LMs)也可介导银屑病的炎症反应。

其中,生物活性LMs来源于两种多不饱和脂肪酸,亚油酸(LA,n-6 PUFA)和α-亚麻酸(ALA,n-3 PUFA),它们分别因其在银屑病中的促银屑病抗炎特性而闻名。

n-6

作为代表性的n-6 多不饱和脂肪酸衍生的LMs,LTB4有助于中性粒细胞趋化,PGE2有助于角质细胞增殖。

n-3

衍生自 n-3 多不饱和脂肪酸的专门的促分解脂质介质(SPMs),包括脂氧素(Lxs)、resolvins (Rvs)、保护蛋白(PD) 和Maresins (MaRs),在银屑病中具有抗炎免疫调节功能。

一个研究小组专注于基于液相色谱-串联质谱(LC–MS/MS)分析鉴定人类银屑病中的生物活性LMs和SPMs。根据他们的研究,衍生自n-6 多不饱和脂肪酸的生物活性LMs在银屑病皮肤中丰,同时resolving D1(RvD1)、resolving D5(RvD5)、保护蛋白D1(PD1)及其双加氧异构体10S,17S diHDHA(又名PDx),阿司匹林触发形式的脂氧素A4和脂氧素B4(AT-LXA4和AT-LXB4)可能是解决银屑病病理生理学中炎症反应的专门的促分解脂质介质。

脂质代谢铁死亡(Ferroptosis)密切相关,铁死亡促进银屑病角质形成细胞引发炎症,这涉及一系列连续事件,即活性氧(ROS)的积累导致脂质过氧化并进一步诱导铁死亡

PUFA促进银屑病角质形成细胞铁死亡和炎症的机制

在银屑病期间,脂质过氧化Th22/Th17通路在单细胞水平上呈正相关,证明了脂质过氧化的增强。

角质形成细胞对铁死亡也具有时间和浓度依赖性。在角质形成细胞的脂质代谢中,循环中积累的PUFA被催化为关键底物PUFA-CoA,最终酯化为PUFA-PLs,当存在生物活性铁时,PUFA-PL-OH可以过氧化为PUFA-PL-OH。随后,PLOOH可以通过产生脂质羟基自由基和脂质过氧自由基使细胞对铁死亡敏感。


MUFA-CoA和Fer-1通过抑制脂质过氧化抑制银屑病铁死亡

相反,来自饱和脂肪酸的单不饱和脂肪酸(MUFA)的产物MUFA-CoA可以通过抑制PUFA-PLs的过氧化来减少脂质过氧化的可用底物,从而抑制铁死亡

此外,各种研究表明,Ferrostatin-1(Fer-1)是一种有效的脂质过氧化抑制剂,可以抑制铁死亡阻断银屑病中的炎症反应

除了氧化应激外,脂质还可以启动内质网(ER)应激,这具有双向作用

  • 初始脂质诱导的ER应激可以起到细胞保护作用;
  • 长期游离脂肪酸诱导的ER胁迫可能会促进细胞死亡。

饱和游离脂肪酸通过诱导ROS和ER应激参与银屑病发病机制

在非脂肪细胞中,过量的饱和游离脂肪酸通过脂质代谢和信号通路诱导ROS和ER应激。随后的线粒体和ER功能障碍是导致终末细胞死亡的关键步骤。此外,长期的内质网应激可导致氧化应激,脂质诱导的ROS也可能间接触发内质网应激,尽管确切机制尚不清楚。

脂质抗原激活限制性T细胞促进银屑病炎症反应

脂质自身抗原在驱动血脂异常相关自身免疫性疾病中的作用也引起了关注。银屑病病变含有高水平的磷脂酶A2(PLA2),其参与新脂皮肤抗原的产生。在IFN-α的诱导下,细胞质PLA2组IVD(PLA2G4D)可以以外泌体的形式从银屑病肥大细胞中释放,并转移到邻近的表达CD1a的Langerhans细胞。然后,新脂质抗原被脂质特异性CD1a反应性T细胞识别,释放IL-22和IL-17A

自身脂质反应性T细胞在高脂血症与银屑病关联中的角色

除了CD1a限制性T细胞外,其他CD1分子(如CD1b和CD1c)限制性T淋巴细胞也对自身脂质产生反应并诱导细胞因子的产生。

在一项研究中,通过皮肤病变中积累的磷脂和胆固醇的一些自身抗原直接激活了CD1b自身反应性HJ1 T细胞。在患有高脂血症血清的小鼠中,CD1b+树突细胞增加了IL-6的产生,以及HJ1 T细胞分泌IL-17A,表明高脂血症和银屑病之间的潜在联系可能在于自身脂质反应性T细胞。

05
心理压力和其他精神障碍


心理压力

心理压力与银屑病的发病、严重程度和复发之间可能存在相关性

31-88%的患者报告压力是银屑病的诱因,在过去12个月内经历压力事件的受试者中,银屑病的发病率更高

另一项病例对照研究利用Holmes和Rahe的社会适应评定量表来评估压力生活事件,得出结论,压力在银屑病的发展中起着重要作用,特别是在复发和延长方面。

然而,一项荟萃分析报告称,没有令人信服的证据表明应激事件与银屑病之间存在这种关联。因此,未来应在基于人群的研究中前瞻性地审查这种关系,利用标准化的压力测量工具,并结合额外的生理和生化压力标志物。

心理压力激活HPA轴促进银屑病发病

压力可能通过下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴免疫途径外周神经系统在银屑病的病理生理学中发挥作用。(图5)

作为对心理压力的反应,下丘脑产生促肾上腺皮质素释放激素(CRH),进一步激活垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)和肾上腺皮质醇的分泌。CRH能够抑制角质细胞的凋亡,这是银屑病的典型现象。

另一方面,CRH通过刺激血管内皮生长因子(VEGF)增强血管生成,并增加血管通透性促进银屑病斑块中炎症细胞的渗透肥大细胞(MC)也可以被CRH激活,然后释放细胞因子和趋化因子,包括IL-1、IL-6、IL-31、TNF和CXCL-8

此外,压力刺激皮肤外周神经末梢神经肽的释放,导致MC激活后神经源性炎症的发展。这些神经肽包括神经降压素(NT)、物质P(SP)、神经生长因子(NGF)和垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP)。


其他精神疾病

重度抑郁、PTSD、焦虑

除压力外,重度抑郁障碍创伤后应激障碍患者患银屑病的风险显著高于对照组

甚至父母常见的精神障碍(焦虑和抑郁)与后代患银屑病风险之间的关系也已确定。

双相情感障碍

另一项研究报告称,一名患有双相情感障碍的女性随后发展为银屑病,并在每次躁狂发作期间银屑病病变加重

自闭症

根据自闭症谱系障碍患者银屑病炎症的临床升高,自闭症小鼠模型中高水平全身炎症,表明自闭症与银屑病活动之间存在联系。此外,先前的研究已经证实,严重精神障碍银屑病之间存在遗传重叠

06
性激素失调

越来越多的研究阐明了性激素对皮肤的多种生物和免疫调节作用。银屑病的自然病程似乎受到妊娠、月经和更年期的调节,从而暗示女性激素诱导的机制可能参与调节皮肤炎症。此外,研究表明,与女性相比,男性银屑病的患病率和严重程度更高,尤其是在雌激素充足的年龄,这表明不同性激素对银屑病的调节作用不同。

雌激素对银屑病具有保护作用

研究发现,雌激素通过下调中性粒细胞和巨噬细胞产生的IL-1β,这一过程通过雌激素受体α和β(ERα和ERβ)介导,具有潜在的抗银屑病作用

同样,一项体内研究表明,雌二醇通过调节中性粒细胞和巨噬细胞的功能,在咪喹莫特(IMQ)诱导的小鼠银屑病炎症中发挥保护作用。体外,17β-雌二醇阻断了10 kDa的IFN-γ/干扰素诱导蛋白(IP-10)的正反馈回路,支持银屑病中Th1介导的炎症

雌激素在银屑病中也可能具有促炎特性

一些孕妇的银屑病症状有所改善,而另一些孕妇的症状则有所恶化

一份病例报告表明,一名患者在接受三苯氧胺治疗(一种抗中风药物)后,银屑病症状得到缓解,但在围绝经期症状恶化。值得注意的是,与对照组相比,男性银屑病患者血清雌二醇水平显著升高,这表明雌激素可能参与银屑病的发展。

此外,一项使用咪喹莫特诱导的银屑病模型的体内研究也表明,雌激素通过Erα诱导IL-23,在银屑病中发挥促炎作用。

总之,这些证据支持雌激素在特定情境下对银屑病有双重影响,这导致了偶尔出现的相互矛盾的观察结果。

孕激素在银屑病中具有保护作用

临床观察证明银屑病通常在妊娠期间改善或消退,但在分娩后再次出现

一项病例对照研究确定了孕妇受影响体表面积的改善与雌二醇、雌三醇、雌激素与孕酮比例升高之间的相关性。一些研究人员已经证明,角质细胞通过在银屑病皮肤中表达孕酮受体(PR)而成为孕酮的靶标。此外,孕酮在妊娠期间诱导转录改变,这些改变富含与银屑病相关的基因STAT1和STAT3显著下调,其下游靶点,包括IL-12β、OSM和CXCL10,受到影响。

睾酮

一些研究强调雄性激素在牛皮癣中的作用。他们表明,严重的牛皮癣低血清睾酮水平有关。无论患者年龄(40 岁以上或以下)如何,总睾酮和游离睾酮与 PASI 之间均呈负相关

睾酮可以作为一种免疫抑制因子,下调树突状细胞的活性,干扰B细胞的分化,减少促炎细胞因子的释放。此外,在动物模型中,睾酮可以通过降低 IL-17 的水平来充当肝脏炎症的抑制剂,IL-17 是一种已知在银屑病发展中发挥关键作用的白细胞介素。

雄激素剥夺疗法(ADT)在晚期前列腺癌中作为加剧或缓解银屑病因素

一份病例报告显示一名前列腺癌患者ADT后银屑病加重。相反,一项调查发现ADT与银屑病风险降低之间存在相关性。另一项研究显示,无论年龄组如何,总睾酮或游离睾酮与PASI之间存在显著的负相关

催乳素:刺激角质形成细胞的增殖

催乳素是垂体前叶分泌的一种多肽激素,刺激角质形成细胞的增殖,充当血管生成的诱导剂,并促进 Th1 细胞浸润银屑病病变。

此外,催乳素在调节免疫反应方面具有复杂的作用。它可以作为体液和细胞免疫反应以及 Th1 和 Th17 反应的刺激剂

催乳素可以刺激角质形成细胞的增殖。最近的一项荟萃分析支持了激素在银屑病发病机制中发挥重要作用,该分析评估了循环催乳素水平与银屑病严重程度之间的关系。该荟萃分析包括 12 项研究,总共涉及 446 名银屑病患者和 401 名健康受试者。银屑病患者的循环催乳素水平显著较高,并且与疾病严重程度正相关

总之,目前探索性激素对银屑病影响的研究主要依赖于观察性研究,缺乏深入的机制探索。这些关于雌激素和雄激素的矛盾发现表明,需要更多高质量的证据来更好地理解性激素与银屑病发病机制之间的复杂联系。

07
其他环境触发因素

一些触发因素的潜在机制无法归类为感染因素、皮肤微生物群失调、肠道微生物群失调或脂质代谢失调,如下图。

图5 与银屑病发生相关的其他诱因

Liu S, et al., Cell Communication and Signaling, 2024


皮肤外伤或压力

科布内氏现象与银屑病:皮肤损伤诱发疾病

皮肤创伤或压力可引发银屑病,称为科布内氏现象(Koebner phenomenon,KP)。

注:科布内氏现象,也称同形反应,是指在某些皮肤病患者健康皮肤区域受到损伤后出现的与原发皮肤病相同的皮损。

拔罐疗法与银屑病:传统治疗方法的争议

拔罐疗法作为一种传统的中医药,曾被用于治疗银屑病,但现在却存在争议,因为一些银屑病患者通过同形反应产生局部皮肤病变,而没有达到预期的治疗效果。

在银屑病患者中,拔罐治疗会导致拔罐部位出现同形反应,而Hijama(中东国家进行的一种湿拔罐)只会导致切口区域出现同形反应。

皮肤损伤激活角质细胞和免疫细胞参与银屑病发病

在皮肤损伤过程中,受损的角质细胞释放自身核酸,包括dsRNA、单链RNA(ssRNA)和DNA,并诱导LL-37的表达

LL-37能够通过TLR7或TLR9在浆细胞样树突状细胞(pDC)中识别ssRNA或DNA,这最终导致IFN-α的分泌。LL-37暴露也可以通过DNA-LL-37复合物非依赖性机制或通过TLR3对dsRNA的识别诱导IFN-β的产生。对于前一种机制,LL-37增加TLR9的表达,从而促进TLR9配体的识别,如CpG或基因组DNA。浆细胞样树突状细胞的IFN-α和角质细胞的IFN-β促进常规树突状细胞的成熟。银屑病在创伤部位的复发归因于创伤部位TRM细胞的积聚和再激活

机械拉伸与皮肤损伤:银屑病病变潜在触发因素

一份病例报告描述了一名患寻常型银屑病的妇女在插入组织扩张器后发展出新的银屑病病变。机械拉伸被怀疑会触发角质细胞释放ATP(5’-三磷酸腺苷),并随后产生Th17极化细胞因子,如前IL-1β和IL-6。被释放的ATP也可以激活表皮兰氏细胞

在小鼠皮肤扩张模型中,观察到表皮过度增殖、皮肤屏障功能受损以及表皮角质细胞中银屑病相关细胞因子的上调。在人类角质细胞中,连续拉伸可以导致银屑病相关促炎细胞因子、抗微生物肽和趋化因子的产生

除了拉伸,角质细胞的抓伤损伤可以通过细胞因子或趋化因子CCL20触发科布内氏现象,在较小程度上,这种触发作用与抓痕线数有关,也与CXCL8有关。


生活方式

吸烟强度和持续时间与银屑病有关

与普通人群相比,银屑病患者中吸烟患病率更高,并揭示了吸烟开始和戒烟对银屑病的因果影响。吸烟强度持续时间可能对银屑病的发病率具有剂量依赖性影响。作为银屑病发展的一个独立风险因素吸烟对银屑病患者有许多负面影响,包括较高的PASI评分、指甲受累增加和心血管疾病的发展。

吸烟可能通过炎症、氧化和遗传机制引发银屑病

尼古丁通过释放炎性细胞因子刺激先天免疫细胞,如DC、巨噬细胞和角质细胞。此外,吸烟会引发自由基的形成,从而激活银屑病相关的蛋白质信号通路。

吸烟上调银屑病相关基因表达

在遗传学方面,吸烟上调银屑病相关基因的表达,包括HLA-C*06:02、HLA-DQA1*0201和CYP1A1。

烟草与银屑病:保护作用or风险因素?

最近的一项研究阐明了烟碱受体基因CHRNA5在银屑病的发展和发病机制中的作用。沉默的CHRNA5可以抑制人类角质细胞的增殖和迁移。有趣的是,吸烟也会增加普通人群患银屑病的风险,但吸烟在银屑病患者中表现出保护作用,这被称为“吸烟悖论”。然而,最近的一项孟德尔随机化研究涵盖了105912名具有生活方式因素、生物化学和基因型数据完整信息的个体,该研究表明吸烟是银屑病的一个独立风险因素,但不是银屑病的因果风险因素。

睡眠障碍:促炎因子显著增加,影响表皮屏障,加剧银屑病

睡眠障碍通常是银屑病的危险因素之一。一个具有全国代表性的基于人群的数据集表明,当发生阻塞性睡眠呼吸暂停时,银屑病和精神分裂症的风险增加睡眠不足可能通过失眠的心理压力改变屏障稳态角质层完整性。研究人员发现,银屑病小鼠在睡眠不足后,促炎细胞因子(IL-1β、IL-6和IL-12)显著增加,抗炎细胞因子(如IL-10)减少

睡眠不足也促进了银屑病皮肤中kallikrein-5和kallikrein-7的活性,从而影响表皮屏障,导致银屑病的发展。此外,皮质醇在失眠等一些睡眠障碍中会增加。皮质醇刺激皮肤MC,破坏皮肤屏障功能,并上调促炎细胞因子,从而进一步加剧银屑病

饮食因素在银屑病发病机制中的作用

73%的患者在坚持无麸质饮食三个月后出现临床改善,银屑病真皮中的Ki67淋巴细胞也减少了。

除麸质外,氯化钠(NaCl)摄入量的增加被认为对银屑病的发病机制有潜在影响(图3)。在高盐条件下,活化的p38/MAPK通路可以上调下游靶向活化T细胞核因子5(NFAT5)和血清/糖皮质激素调节激酶1(SGK1)。靶基因的上调可以驱动转录因子RORγt、IL-23R、IL-17A和IL-17F的表达,从而导致银屑病Th17细胞从初始CD4 + T细胞分化。SGK1对于通过Foxo1的磷酸化促进IL-23R表达和稳定Th17细胞分化至关重要。

银屑病与饮酒之间存在着复杂的多因素关系

银屑病患者的过度饮酒率高于普通人酗酒增加银屑病的严重程度降低治疗效果中重度银屑病患者的死亡风险也会增加酒精是一个主要因素。然而,一项调查报告称,饮酒与银屑病的发展没有显著联系,孟德尔随机化研究也没有发现饮酒与银屑病之间的因果关系。目前还没有足够的证据来确定饮酒是否与银屑病的发病和复发有关。


药物

许多药物都能引发银屑病,如锂、β受体阻滞剂、抗疟药、非甾体抗炎药、血管紧张素转换酶抑制剂、IFN、IMQ、特比萘芬、他汀类药物、贝特类药物和抗程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)或抗程序性死亡配体1(PD-L1)抗体。在罕见病例中,TNF抑制剂也可能自相矛盾地诱发银屑病。

银屑病是锂的最常见皮肤不良反应

锂诱发和加重银屑病的发病率范围从3.4%至45%不等

  • 锂通过诱导IL-2、TGF-α和IFN-γ的释放,刺激银屑病角质细胞与淋巴细胞之间的细胞通讯。
  • 锂抑制糖原合成酶kinase-3,这是一种丝氨酸苏氨酸激酶,有助于NFAT2的激活和人类角质细胞的增殖。
  • 锂抑制单磷酸酶,这是细胞内信号传导中肌醇循环的一个重要途径。锂则通过还原肌醇干扰细胞内钙通道,从而影响角质细胞的增殖分化。

β受体阻滞剂治疗引发的角质细胞过度增殖及T细胞活性变化

当用β受体阻滞剂治疗时,负责促进细胞分化和抑制增殖的细胞内信使CAMP在表皮显示减少,最终导致角质细胞过度增殖

此外,银屑病T细胞与对照组在蛋白酪氨酸磷酸化活性方面存在重要差异,蛋白酪氨酸激酶的诱导对包括淋巴细胞和角质细胞在内的细胞的激活和增殖至关重要。

抗PD-1/PD-L1诱导银屑病及潜在疗法

随着抗PD-1或PD-L1抗体在晚期恶性肿瘤治疗中的应用迅速增长,抗PD-1/PD-L1诱导的银屑病病例逐渐被报道。有研究者认为,PD-1的抑制通过加速表皮CD8 + 的浸润而促进皮肤炎症参与与角质细胞致病性串扰的T细胞。他们进一步证明了IL-6靶向疗法对抗PD-1/PD-L1诱导的银屑病的潜在疗效。

其他药物也通过不同的机制与银屑病有关

  • 抗疟药物改变酶的活性,如调节转谷氨酰胺酶活性,这涉及表皮增殖过程。
  • IMQ,天然的TLR-7/8配体,可根据IL-23/IL-17轴快速触发或加重银屑病。
  • 非甾体类抗炎药通过环氧合酶途径抑制花生四烯酸的代谢,促进白三烯的积累,据推测白三烯会加剧银屑病。

银屑病也可以由生物制剂引发

这被认为是一种自相矛盾的反应。一项研究显示,216例疑似TNF抑制剂诱导或加重的银屑病报告病例,英夫利昔单抗治疗银屑病的发生率更高,在克罗恩病和类风湿关节炎治疗的第一年最为普遍。对TNF抑制剂诱导的银屑病患者的回顾性分析也得出了一致的结果,表明英夫利昔单抗是主要的触发因子,而克罗恩病和类风湿关节炎是最常见的原发性疾病。这种自相矛盾的反应可能与通过抑制易感个体TNF活性而诱导的免疫改变有关。其发病机制也与IL-23/Th17轴参与TNF抑制的设定有关。

其中一个悬而未决的重大谜团是,在靶向TNF-α、IL-23和IL-17A/IL-17RA的生物制剂停用后,银屑病病变往往在相同的区域复发。目前最流行的观点是,现有生物制剂主要用于抑制致病性免疫细胞的活性,而不是完全消除它们。

08
基于微生物的治疗方法


饮食

地中海饮食(MeD),因为它具有抗炎作用。重点是增加蔬菜、橄榄油和豆类等富含营养和抗氧化剂的食物的消费,同时限制肉类和奶制品的摄入

一项针对 3557 名银屑病患者的队列研究发现,与地中海饮食更一致的饮食模式与较低的银屑病严重程度相关。

一种方式是通过增加拟杆菌门细菌来降低F/B比例,从而帮助恢复短链脂肪酸的平衡,并促进丁酸盐的产生,这反过来又可以减轻肠道和全身炎症,对牛皮癣具有重要影响。

肠道中其他产丁酸菌包括Akkermansia和普拉梭菌,地中海饮食通过增加这些细菌也促进了短链脂肪酸的产生。

doi.org/10.1177/24755303241226626

食用特级初榨橄榄油含有高含量的多酚,已在健康患者中显示出能减少IFNy和IL7R的基因表达,表明减少银屑病患者炎症的潜在途径。

间歇性禁食可能为难以遵循低热量饮食的患者提供另一种策略。尽管关于这种饮食的研究仅限于斋月禁食,这增加了几个混杂因素,但总的来说有益处。以减重为重点的饮食改善可能的原因可能是由于腹部脂肪和脂肪率的减少,随后降低脂肪因子水平减少银屑病进展所依赖的炎症

血清脂肪因子之一的脂联素PASI评分正相关,IL-22也是如此。肥胖加剧银屑病的机制因此可能是由于脂肪因子诱导Th-17相关细胞因子的增加。对于这些建议,应避免严重的饮食改变,以防止营养不良。低热量饮食和间歇性禁食可能推荐给有适当动机的患者

无麸质饮食意味着避免摄入小麦、大麦和黑麦中的这种蛋白质,这对患者有益。银屑病患者食用无麸质饮食 3 个月后发表了积极结果显著改善了PASI 评分。其他研究小组证实,一年的无麸质饮食可以改善抗麦胶蛋白肽 IgA 水平较高的群体的 PASI 评分

高脂饮食破坏IL-23和胆汁酸信号通路的稳态,促进皮肤的γδT细胞浸润并增强其产生IL-17A的能力来诱发银屑病样皮炎。也会通过改变粘液屏障和肠道微生物群来加剧银屑病皮肤炎症,从而导致全身 IL-17 反应增强,从而加剧银屑病。

极低热量生酮饮食(VLCKD)可以显著减少炎症,是缓解肥胖银屑病患者症状的有效手段,可能与微生物群-肠道-皮肤轴有关,但无论短期还是长期都有一定的副作用


补充剂

鱼油已被加入到许多银屑病患者用来缓解症状的补充剂中。2014 年,对几项有关在银屑病患者中补充鱼油的研究进行荟萃分析发现,虽然一些研究显示了中等结果,但其他研究尚未发现任何相关性。

最近,在一大群个体(超过 25,000 名男女登记受试者)中,在他们的饮食中补充了维生素 D(2000 IU/天)和/或 omega-3 脂肪酸(1000 毫克/天),并且该组随访 5 年,记录了银屑病 与其他自身免疫性疾病的发病率。研究结果表明,在补充组中,包括银屑病在内的自身免疫性疾病的发病率降低了 22% 以上

姜黄素是一种抗炎的天然化合物,口服后会在胃肠道中积聚,并可能通过调节肠道微生物群的微生物多样性和组成来发挥其调节作用。一项人类随机安慰剂对照试验,补充组每天接受6000 mg姜黄提取物,并在治疗开始时和8周后进行微生物群分析。大多数梭菌属、拟杆菌属、柠檬酸杆菌属、Cronobacter、肠杆菌属、肠球菌属、克雷伯菌属、拟副杆菌属和假单胞菌属在反应参与者中均匀增加

产生丁酸的细菌数量和粪便丁酸水平增加,对银屑病患者口服补充姜黄素12周进行评估,结果PASI评分显著降低IL-22血清水平降低

斑块型银屑病患者的局部光疗的同时口服姜黄素似乎可以诱导对治疗的更快、更渐进的治疗反应。考虑到这些炎症发病机制与银屑病受试者的发病机制相似,补充姜黄素可能代表了该病理管理的未来前景。

白藜芦醇是一种抗炎的非黄酮类多酚化合物。在小鼠实验中也发现了白藜芦醇对肠道菌群的有利效果。口服白藜芦醇能够增强肠道屏障功能,同时减少通透性和炎症。白藜芦醇治疗后肠道菌群拟杆菌属、Alistipes、Rikenella、Odoribacter、ParabacteroidesAlloprevotella分类的丰度水平增加,白藜芦醇治疗恢复了小鼠的菌群失调。

此外,白藜芦醇的给药,8周内每公斤400毫克白藜芦醇,增加了高脂饮食喂养的大鼠中产丁酸菌BlautiaDorea。因此,白藜芦醇补充可能改善患者肠道微生物多样性。

槲皮素是一种植物黄酮醇,它可能存在于各种水果、蔬菜、叶子、种子和谷物中。以其抗炎、细胞保护和免疫抑制特性闻名。

最近的一项研究针对亚甲基丙烯酰亚胺诱导的小鼠,探讨了槲皮素补充(30、60和120 mg/kg)的效果,显示PASI评分显著降低银屑病斑块改善。此外,槲皮素成功降低了小鼠血清中的TNF-α、IL-6和IL-17水平,加强了抗炎效果。

此外,研究表明口服补充槲皮素,减少了亚甲基丙烯酰亚胺诱导的小鼠类银屑病样皮炎,显著降低了角质形成细胞的增殖和异常分化,以及炎症细胞的浸润。口服槲皮素后,观察到IL-23/Th17轴上的细胞因子表达降低和Th17细胞反应减少。

其他中草药如雷公藤等,也对银屑病患者有用,改善了他们的临床参数,可作为辅助治疗。


益生菌

回顾性分析显示,83.7% 的银屑病患者在接受唾液链球菌K-12治疗 24 周后,PASI 评分改善了 100%,并且随着治疗持续时间的延长,疗效持续改善

一项随机对照试验发现,持续口服婴儿双歧杆菌35624B.fantis)可显著改善银屑病的进展,并降低C反应蛋白和肿瘤坏死因子TNF-α的表达,显示出免疫调节作用。人体微生物群的作用不仅限于粘膜免疫系统,还延伸到全身免疫系统。

在明确单一益生菌的作用机制后,益生菌的组合应用以及相应的标准和方法仍需探索。不同的饮食和环境,可能会导致肠道微生物群的差异。

一项为期12周的开放标签、单中心临床试验评估了益生菌[印度芽孢杆菌(HU36)、枯草杆菌(HU58)、凝结芽孢杆菌(SC208)、草绿芽孢杆菌(SL307)和克劳氏芽孢杆菌(SC109]和精确益生元(低聚果糖、低聚木糖和低聚半乳糖)对接受局部治疗的银屑病患者的有效性。接受抗银屑病局部治疗和益生菌及益生元补充的患者,在疾病活动性的测量中表现更好,包括银屑病面积和严重性指数、皮肤病生活质量指数、炎症标志物和皮肤厚度。肠道菌群发生了有利的变化,转变为抗炎的特征。


益生元

喂食富含菊粉的高纤维饮食(HFD)降低了咪喹莫特诱导的皮炎的增厚总严重程度评分,并降低了表皮厚度、炎症浸润,包括Ly6G+中性粒细胞和表皮Ki67+增殖细胞。

富含菊粉的高纤维饮食增加了拟杆菌门和拟杆菌属的相对丰度,增加了血清和粪便中丙酸盐的浓度。膳食菊粉补充剂部分通过丙酸盐改善银屑病样皮炎,可能是一种很有前途的银屑病辅助治疗方法。

当然,何时使用益生菌、益生元以及针对不同个体的精准应用,还需结合肠道菌群检测进一步研究。


粪菌移植 FMT

FMT是纠正肠道菌群失调、重建肠道微生态平衡的方法。近年来,这种疗法已用于治疗牛皮癣、系统性红斑狼疮、肠易激综合征、帕金森病疾病等。

FMT治疗的效果取决于不同的疾病、移植的形式和数量给药途径以及所使用的供体。

在一项为期五周的干预性临床试验中,一名患有斑块型银屑病和IBS的受试者通过内窥镜和结肠镜接受了两次FMT。身体表面积、PASI评分、皮肤病学生活质量指数、肠道症状和血清TNF-α水平在干预后都有所改善,没有观察到不良反应。

然而,在周围性银屑病关节炎患者中,FMT在治疗活动性疾病方面并不那么有效。FMT可能在减轻银屑病患者的疾病严重程度方面带来一些益处,但需要更多的临床试验来证明这一点。

其他相关预防干预措施,皮肤护理等详见我们之前的文章:

牛皮癣看似皮肤病,实则关系到肠道

09
结 语

以上我们了解了银屑病发病和复发的危险因素和潜在病理机制。银屑病的发展是复杂的,可能是由多种触发因素引起的。这些触发事件可能在不同条件下独立发生,或者表现出累积或协同效应。因此,很难确切地将这种疾病归因于特定的诱因。

鉴于银屑病是由遗传基础上的环境风险因素引发的,疾病的预防和管理值得应有的重视。根据这些明确的触发因素,可以制定银屑病风险评估和疾病管理指南,有助于轻症或非典型病例的早期诊断和银屑病的精准管理。例如,感染史(不仅是化脓性链球菌感染,还包括这里列出的其他感染)、肥胖和高血脂水平、过度的心理压力、吸烟、睡眠障碍、高盐饮食、服用特定药物史都应被视为银屑病的风险因素。

从患者的角度来看,消除这些风险因素对于他们个人对疾病的管理至关重要。结合肠道菌群检测报告查看相关菌群超标或缺乏情况例如链球菌,AKK菌,产丁酸菌等,以及整体菌群平衡情况,对于疾病预警有着重要作用。通过及时调整生活方式、饮食习惯和适当药物治疗,可以有效地降低银屑病的发病风险提高患者的生活质量

从治疗角度来看,患者可能受益于早期治疗,包括但不限于结合菌群的抗生素治疗、标准化益生菌补充、抗高脂血症治疗等方式。了解触发因素在银屑病发病机制中的作用,与肠道菌群的关联,也将为开发针对银屑病发病和复发期间触发机制的新疗法提供线索。

注:本账号内容仅作交流参考,不作为诊断及医疗依据。

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在我们日常的护肤和美容过程中,我们经常听到关于皮肤的各种话题,从保湿到抗衰老,从痘痘到过敏…

随着科学的不断进步和技术的发展,人们开始逐渐发现,皮肤上隐藏着一个神秘的世界——皮肤微生物群。它在维护我们的皮肤健康方面扮演着举足轻重的角色。

皮肤微生物群由各种细菌、真菌等微生物组成,它们聚集在毛囊、汗腺、皮脂腺等地方,形成一个庞大的生态系统。它们在皮肤表面形成了一道坚固的屏障,阻止了有害菌的入侵。除了提供保护作用外,皮肤微生物群还参与调节角质层的代谢,协助皮肤的水分平衡,并对免疫系统起到了重要的调节作用。

皮肤微生物群的平衡易受到许多因素的干扰。个人的生活方式(过度清洁)、饮食习惯(高糖高脂的饮食)等可能直接影响皮肤微生物的结构和组成,进而引发皮肤问题。外界环境中的污染物、紫外线辐射、气候变化等也会对皮肤微生物群产生影响,从而引发皮肤干燥、过敏、炎症等问题。肠道微生物群的失衡可能导致身体免疫系统的异常反应,进而影响皮肤的健康。

了解皮肤微生物群的特征及其与其他因素的相互关系,对于制定精确的治疗和护肤策略具有重要意义。

图源:Getty Images

本文我们来了解一下整个生命中皮肤微生物组,探讨皮肤微生物群的功能,包括保护屏障、免疫调节等,阐述了皮肤微生物与宿主的相互关系,微生物群在皮肤病中的影响,同时也介绍一些基于微生物群的保持皮肤健康的方法,以及皮肤微生物群在不同领域的应用前景和潜力

-本文主要内容如下-

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-正文-

01
关于皮肤微生物组

皮肤是暴露于外界环境的重要器官,它可以调节体温、防止感染、保护内脏器官等。

皮肤表面是一个酸性、富含盐分、干燥、有氧的环境,而形成毛囊皮脂腺单位的内陷相对厌氧,甚至富含脂质。

什么是皮肤微生物组?

皮肤是身体最大的器官。一个成年人的皮肤平均面积约为1.5-2.0平方米。皮肤除了作为外界与生物体之间的物理和化学屏障的功能外,还作为许多微生物的栖息地。通常,一个人的皮肤上有大约 1000 种细菌。

皮肤微生物组由多种微生物组成,包括细菌、真菌、病毒、螨虫等。

皮肤微生物群通过参与皮肤中发生的基本生理过程,对于维持皮肤屏障抵御病原体入侵增强免疫系统分解天然产物等方面发挥着重要作用。

皮肤和微生物群的结构

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上图可以看到,皮肤由两层组成,即真皮表皮,具有不同的、专门的生态位微环境

不同部位的皮肤微生物群

皮肤微生物成员和功能可能因皮肤的各种特殊生态位或微环境而异:

  • 油 性 皮 肤 部 位

具有高密度的毛囊和皮脂腺,例如面部(额头、鼻翼、耳后)、胸部和背部。通常呈高酸性,其特点是细菌可以消耗脂质,需要或可以在厌氧条件下生存,例如:

Corynebacterium minutissimum(微小棒状杆菌)

Cutibacterium

  • 潮 湿 皮 肤 部 位

肘部,膝盖,生殖器,肚脐,腹股沟等部位。温和的酸性环境,温度和湿度较高,导致体味的细菌喜欢在这样的环境生活,例如:

Corynebacterium (棒状杆菌)

Staphylococcus (葡萄球菌)

  • 干 燥 皮 肤 部 位

例如手掌等部位。生物量最低,但细菌多样性却最高。

  • 特 殊 部 位

最不稳定的是足部微生物群。足部皮肤上细菌的平均数量从足背表面的103CFU/cm2到第四趾裂处的107CFU/cm2不等。

脚跟底部的真菌居多, 例如:

Malassezia(马拉色菌属)

Aspergillus (曲霉属)

Cryptococcus (隐球菌属)

Rhodotorula (红酵母属)

Epicoccum (附球菌属)

整个生命过程中的皮肤微生物群

在一生中,随着个人皮肤免疫系统的成熟激素驱动汗液皮脂腺的发育,皮肤的生理机能会发生变化。这些变化与突出的皮肤微生物群的相对丰度的变化和整体微生物群落多样性的变化有关

作为与环境的直接接触面,皮肤也不断地与我们周围的地方和人分享微生物。下图总结了人类一生中皮肤微生物组的变化,并强调了在与年龄相关的关键阶段皮肤微生物组的破坏会影响疾病发展的风险。

皮肤及其微生物组在整个生命周期中的动态平衡

doi.org/10.1042/BST20220216

内圈代表相对微生物多样性、皮脂生成、汗液生成、表面pH值、皮肤完整性和终身免疫功能。微生物组16s测序数据显示了每组前 10 个微生物类群的平均相对丰度。

出生

皮肤微生物组在出生时就已开始定植,并受到多种因素的影响,如:分娩方式、母亲微生物群、抗生素治疗、卫生条件、营养缺乏、住房、动物/宠物接触和环境暴露等。

阴道分娩新生儿的皮肤微生物组以阴道相关菌群为主,主要是乳杆菌,普雷沃氏菌,白色念珠菌

剖宫产新生儿的微生物群中含有母体皮肤相关微生物,包括葡萄球菌、链球菌、棒状杆菌,Cutibacterium等。

这些初始群落是短暂的,不过物种定殖的顺序和时间会影响菌株后面的相互作用。这些优先效应可以塑造未来的菌群结构,并对皮肤、微生物组和整体健康产生长期影响。

doi: 10.3390/microorganisms9030543

皮肤微生物组的年龄依赖性特异性;CSR剖宫产,VGL阴道分娩。

婴儿期和儿童期

婴儿期,最初接触微生物会促进免疫发育,并通过促进角质形成细胞的适当分化和表皮修复来加强皮肤屏障。

新生儿和婴儿皮肤含水量更高pH值更高,皮脂生成受到抑制,表皮更新更快,抗菌性能更强。在3-6个月内,微生物分类群与皮肤代谢功能(如脂质生成和pH)之间的联系建立起来。

早期皮脂生成减少棒状杆菌、Cutibacterium、马拉色菌丰度降低葡萄球菌、链球菌增加以及以念珠菌为主的真菌生物群落有关。

随着儿童年龄的增长,皮肤进一步酸化并产生更多的皮脂脂质,这促使了酸敏感链球菌(acid-sensitive streptococci)的逐渐减少和整体群落多样性的增加

在整个儿童时期,皮肤会继续携带来自照顾者的不同微生物群。然而随着年龄的增长,年龄较大的孩子具有更高的皮肤微生物多样性,以及更多来自农村城市环境的微生物,母婴微生物组之间的相似性逐渐下降

一旦这种平衡破坏,则可能与更大的炎症有关,并可能增加儿童患特应性皮炎过敏的风险。

青春发育期

青春期标志着皮肤微生物群的下一个重大转变。驱动身体和性发育的激素也直接促进皮肤的结构和功能变化,如皮脂顶泌汗液产生,导致了随后微生物组成的变化。

横断面和纵向研究都表明,Tanner阶段的皮肤微生物组组成发生了明显变化。与V期的年轻人相比,I期的儿童链球菌、拟杆菌和假单胞菌的相对丰度更高,细菌和真菌的多样性也更高

在年轻成人的皮肤微生物组中主要存在亲脂菌群,如棒状杆菌、痤疮角质杆菌和马拉色菌。与皮脂生成和痤疮相关。

青春期早期和晚期皮肤、微生物组和体味产生的差异

doi.org/10.1042/BST20220216

儿童期和青春期早期(Tanner阶段I至II),皮肤微生物组高度多样化,体味与凝固酶阴性葡萄球菌属(如表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌)产生挥发性脂肪酸(如丙酸、乙酸和异戊酸;酸味)和(臭鸡蛋味)有关。随着青春期的发展,类固醇激素促进皮脂腺和顶泌汗腺的发育,改变皮脂中的脂质类型,增强皮肤屏障

青春期后期(Tanner IV至V期),脂质生成增加和脂质含量改变与亲脂性类群主导的皮肤微生物组有关。虽然汗液和皮脂成分仍会分解为挥发性脂肪酸,但年轻人的体味棒状杆菌属更为相关。皮脂和汗液成分代谢为硫烷基烷醇(如3-硫烷基己醇和3-甲基-3-磺基己醇;洋葱味)和挥发性有机化合物(如3-羟基-3-甲基己酸;类孜然味)。

成年期

成年皮肤微生物组在几年内是稳定的。微生物-微生物相互作用网络、持久的成人皮肤生理学和有弹性的皮肤免疫力维持了平衡的成人皮肤微生物群。

成年皮肤微生物群以角质杆菌、棒状杆菌、葡萄球菌、马拉色菌为主。

一旦成年后,成熟和持久的皮肤生理机能,会促进皮脂的产生、汗液成分和表面pH值的一致性,这些共同提供了稳定身体部位微环境和营养库。免疫系统那时候也成熟了,这些内在特征使皮肤上的大部分微生物群能够在日常环境变化的情况下持续存在

年龄增长

随着年龄的增长,皮肤会发生明显的变化,包括胶原蛋白合成下降、细胞外基质断裂和皮肤细胞再生减少,皮肤皱纹也就出现了。

随着皮肤屏障的变化,它可能会失去保持水分的能力,导致天然保湿因子(NFM)产生的补偿性增加。NMFs既能吸收水分,又能促进细菌增殖和粘附在皮肤上。随后,NMFs的增加与许多分类群的更丰富有关,如棒状杆菌、微球菌、链球菌、厌氧球菌,同时角质杆菌的减少。皮肤微生物多样性也广泛增加。

女性更年期后皮脂细胞面积和皮脂生成的减少,与角质杆菌减少以及棒状杆菌、链球菌、不动杆菌和棒状杆菌丰度的增加有关。

在男性中,皮脂分泌下降的速度明显较慢,因此随着年龄的增长,它们保持着更丰富的角质杆菌。

随着年龄增长,免疫系统功能也会慢慢下降老年人维持低度炎症状态,免疫防御受损和潜在致病菌(如β-溶血性链球菌)增加,皮肤感染的风险大幅增加,难以清除感染。

衰老会改变皮肤结构、功能和微生物定植

doi.org/10.3390/ijms24043950

内在衰老和光老化会导致皮肤结构和生理的不同变化,导致微生物组成的显著变化。这种改变的皮肤微生物组可能是由脂质成分的特定修饰形成的,这可能进一步导致与年龄相关的皮肤异常。

以上是皮肤微生物组在整个生命周期中的变化情况,那么皮肤微生物组是稳定的吗?它有可能受到哪些因素的影响?我们来看下一章节。

02
哪些因素会影响皮肤微生物群?

持续暴露于各种外在和内在因素会影响这个皮肤生态系统的平衡。

皮肤结构决定了皮肤微生物组的组成,个体特征取决于宿主的年龄、性别和健康状况等。个人生活方式和所处环境也会影响皮肤上微生物的数量和组成。微生物组的组成可能会随着宿主健康状况的恶化衰老、甚至居住或职业的改变而改变。皮肤的物理和化学特性影响特定微生物群的优势、它们的比例以及它们之间的相互关系。

Skowron K, et al., Microorganisms. 2021

我们分为外在因素和内在因素两大块。

外 在 因 素

紫外线

紫外线辐射,对皮肤细胞有破坏和抗菌作用。大多数与年龄相关的皮肤病是由光老化引起的。皮肤光老化表现为:皱纹、局部色素沉着、毛细血管扩张干燥和粗糙。这些与表皮和真皮中各种细胞和组织的病理生理变化有关。

皱纹作为光老化最明显的临床特征,主要是由于真皮成纤维细胞减少,以及胶原蛋白和弹性蛋白合成速度减慢但分解速度加快所致。皮肤光老化不仅影响美观,还会损害正常的皮肤屏障功能,增加皮肤炎症性疾病甚至恶性肿瘤的风险。

紫外线:破坏作用

皮肤强烈暴露于紫外线辐射可能会增加其感染的易感性,并加剧相关症状,例如单纯疱疹病毒。

紫外线辐射也可能影响皮肤微生物群的遗传变异,扰乱健康的微生物组结构

皮肤暴露在紫外线下导致蓝藻菌数量总体增加乳酸杆菌科和假单胞菌科数量减少

紫外线:抗菌作用

阳光和紫外线也有效抑制金黄色葡萄球菌痤疮丙酸杆菌的生长。痤疮丙酸杆菌数量的减少卟啉的产生减少有关。

微生物也可以抗紫外线辐射

皮肤微生物组对太阳辐射和紫外线辐射的抵抗力各不相同。一些细菌可以保护皮肤免受紫外线辐射的破坏。皮肤表面的蓝细菌和乳酸杆菌降低了色素沉着的强度和光老化相关损伤的发生。

共生马拉色菌对紫外线辐射表现出高度敏感性,尽管它们有能力合成类似紫外线过滤器的物质——pityriacitrin。

关于紫外线辐射对皮肤微生物群的影响详见谷禾之前的文章:

你可能忽略的“微生物防晒”

空气污染物

化学空气污染物,包括 O3、颗粒物(PM 2.5:≤2.5 μm;PM 10:≤10 μm)、挥发性有机化合物和二氧化氮(NO2)等温室气体,是已知的外部暴露组的组成部分,增加过敏性疾病发生和恶化的风险。

空气污染物N2O干扰共生微生物,在对头葡萄球菌结核棒状杆菌的负面影响大于对金黄色葡萄球菌的负面影响的情况下,有可能发生微生态失调。

烧烤烟雾中较多的成分——多环芳烃,在推动皮肤微生物群分化成不同类型中的作用

多环芳烃来源可以分为自然源人为源自然源指火山爆发、森林火灾等自然现象释放到环境介质中的;人为源则是由于人类生产生活活动中化石燃料(煤、油等)不充分燃烧造成的。

我们生活中例如室内外烧烤烟雾中存在较多,在烧烤的过程中,燃料的不完全燃烧或肉类食品脂肪的高温热解均可以产生大量多环芳烃类化合物。

一项研究揭示了多环芳烃暴露与皮肤微生物组分化成不同皮肤类型之间的关联。

皮肤微生物组分化为两种细胞类型(cutotype 1 和 cutotype2)。Cutotype 2与45岁以下受试者的皮肤干燥色素沉着过度有关。多环芳烃暴露量高与皮肤干燥cutotype 2有关,cutotype 2富含具有潜在生物降解功能的物种,相关网络结构完整性降低。

cutotype 1中精氨酸生物合成途径中的优势类群、关键功能基因和代谢产物之间的正相关性表明,来自细菌的精氨酸有助于合成聚丝蛋白衍生的天然保湿因子(NMFs),为皮肤提供水合作用,并可解释正常皮肤表型。

这项研究揭示了多环芳烃在推动皮肤微生物群分化成不同类型中的作用,这些类型在分类学和代谢功能上存在广泛的差异,并可能随后导致皮肤与微生物之间的相互作用变化,从而影响人体皮肤的健康。

也就是说:暴露于空气污染后皮肤微生物组组成的变化,可能导致皮肤干燥和炎症的恶化

气候变化

全球变暖极端天气事件等气候变化相关因素,会影响皮肤维持体内平衡的能力,在许多皮肤疾病的发病机制中发挥作用。

全球变暖可能破坏皮肤微生物组

温度和湿度的升高与皮肤上细菌的总体生长有关。

较高的气温金黄色葡萄球菌的生长之间可能存在关联:

在一项以人群为基础的每月皮肤和软组织感染(SSTI)发病率研究中,SSTI 的时间变化与平均温度和比湿度显着相关。在美国 SSTI 的回顾性分析中(n = 616,375),在气温较高的南部地区,社区获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的感染率较高。

温度每升高1˚C,皮脂的产生就会增加10%,这反过来可能会增加微生物的生长,包括角质杆菌马拉色菌

极端天气可能引发皮肤病

气候变化导致极端天气事件发生的频率不断增加,包括热浪、干旱、野火、暴雨、洪水和飓风。

例如,洪水的最初影响阶段,经常有创伤与继发性伤口感染的相关风险,包括:嗜水气单胞菌( Aeromonas hydrophila)、创伤弧菌、副溶血性弧菌、Burkholderia pseudomallei等感染。

除了对皮肤病的直接影响外,极端天气事件的额外影响还包括冲突加剧、被迫迁移、心理健康恶化以及传染病的更大传播,所有这些都进一步增加了皮肤病的风险

生活、工作环境

农村和城市居民皮肤微生物组的差异,可能与不同程度地接触农业或畜牧业中的土壤、水和生物质中的微生物有关。即使皮肤与土壤和植物材料的短期接触,也会导致手部微生物组的变化以及酸杆菌Acidobacteria拟杆菌的丰度增加

在芬兰进行的一项研究结果表明,城市乡村环境对 1-4 岁儿童的皮肤微生物群有显著影响。这种效应在青少年(14岁)中消失,这直接归因于该年龄段的户外活动时间有限。然而,在其他国家获得的研究结果并未证实这种趋势,表明其他因素(文化差异)也影响皮肤微生物组。

角质杆菌属农村成年人的背部皮肤上更常见,而Trabulsiella细菌在城市居民的手和前臂上更丰富。

农村环境的特点是微生物多样性很高

棒状杆菌角质杆菌属数量的减少,以及假单胞菌和不动杆菌数量的增加,主要发生在与各种农场动物接触的农场工人身上。

封闭空间环境中的微生物有城市和工业区的特点

随着室内城市化的发展,与人类皮肤相关的真菌和细菌的相对丰度也在增加。此外,潜在致病真菌的数量也在增加,包括曲霉菌、马拉色菌、念珠菌等。

由于卫生习惯和西方生活方式,皮肤的细菌多样性降低。许多皮肤共生菌(如表皮葡萄球菌、乳酸杆菌、伯克霍尔德菌Burkholderis、痤疮梭菌)消失取而代之的是葡萄球菌、棒状杆菌、角质杆菌(Cutibacterium)和微球菌Micrococcus

养的宠物

不同的动物物种含有独特的微生物群,与动物的持续接触会影响健康人皮肤细菌群落的组成和多样性。例如家养狗家庭主人共享微生物群。菌群结构受季节的影响,但不受狗的性别、年龄、品种或皮毛类型的影响。

宠物肠道菌群与主人的肠道菌群也会产生关联,详见:

揭秘猫狗的微生物世界:肠道微生物群的意义和影响

穿的衣服生物活性纺织品

皮肤与衣服的长时间接触也很重要,这会导致微生物的传播,并形成所谓的纺织品和挥发性微生物组。反过来,织物微生物组的组成会受到洗涤和干燥的影响。附着在纤维上的微生物可以利用污垢或皮脂化合物作为基质,并产生挥发性物质作为副产品,从而产生难闻的气味

doi.org/10.1016/j.ejpb.2023.05.004

纺织纤维的性质可以直接影响微生物的附着、生长和定植

葡萄球菌属在几乎所有纺织纤维中显示出显着的固定性Staphylococcus hominis棉花的亲和力较高,在粘胶纤维羊毛中不生长。

羊毛促进了许多菌群生长,包括表皮葡萄球菌、Enhydrobacter、角质杆菌、微球菌属。

聚酯为角质杆菌、Enhydrbecter、微球菌属提供了最大的生长环境。

棒状杆菌属无法在棉花、丙烯酸、羊毛、粘胶、尼龙、羊毛和聚酯上进行竞争,这解释了只有少量棒状杆菌属才能从破旧的衣服中分离出来。

合成纤维由于其疏水性和较差的吸附能力,通常抵抗微生物定植

天然纤维更容易受到微生物定植的影响,因为它们具有高保湿性能,并且它们的聚合物键更容易被微生物酶获取。天然纤维可以以碳水化合物或蛋白质的形式为微生物提供营养和能量来源,支持微生物生长和定植

与棉花相比,亚麻纺织品对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌表现出强烈的抑制作用,同时对角质形成细胞产生细胞毒性。

用的化妆品

化妆品旨在改善皮肤,减缓衰老过程。这些产品可能有助于皮肤微生物组的多样化,尤其是当定期或长期使用时

化妆品中含有的活性成分可能有利于或抑制某些微生物的生长

N-乙酰氨基葡萄糖是刺激皮肤微生物群的化合物之一,它是透明质酸的前体,常见于护肤品中。

保湿产品可以降低皮肤水分流失的强度,并可以增加皮肤微生物群多样性α多样性是健康皮肤微生物群的标志),同时减少皮肤细胞剥落。它们的脂质化合物促进亲脂性细菌的生长,如葡萄球菌和角质杆菌。另一方面,皮肤水合水平的提高会降低皮脂含量,并可能减少角质杆菌数量。

化妆品成分的作用持续数周个体的反应可能差异很大。不合适的化妆品或不合适的应用会减少皮肤微生物组的多样性,从而对其产生负面影响,导致生态失调。洗发水或面霜等化妆品也可能会导致感染,有时会导致严重的健康后果,尤其是在儿童或免疫力下降的人群中使用。

内 在 因 素

皮肤本身作为微生物的生存环境

皮肤表面呈微酸性(pH值5.6左右)且干燥,但温度比体内

表皮细胞自身脱落机制影响菌群组成

表皮外层不断释放角质化皮肤细胞,导致皮肤每四个星期自我更新一次。每小时有 500-3000 个细胞从1cm2的皮肤脱落,这意味着一个成年人每小时释放 600,000-100 万个或更多细胞。由于约 10% 的脱落细胞含有细菌,这种机制可能会显着影响微生物组的组成。

皮肤的厚度、表面褶皱的深度和位置,毛囊和腺体的密度都是影响宿主微生物群的关键因素。腺体释放的分泌物以不同的方式影响微生物,创造刺激或抑制微生物发育的条件。

皮脂腺确保专性和兼性厌氧菌的最佳环境。这些腺体分泌的皮脂在皮肤上形成保湿、疏水的保护层,并且是微生物使用的脂质的来源。这些脂质水解产生的游离脂肪酸有利于细菌粘附到腺体表面并降低皮肤pH值抑制金黄色葡萄球菌和化脓性链球菌等病原体的生长。

水分含量潮湿的区域为许多微生物创造了有利的条件,如棒状杆菌属、葡萄球菌属等。相对干燥且温度波动较大的皮肤部位主要含有变形菌、拟杆菌、放线菌等。微生物的数量随着深层皮肤层中营养物质和水分含量的增加而增加。

性 别、 年 龄

男性和女性微生物群之间物种组成的差异是由皮肤的性别特异性特性造成的,即皮肤厚度、毛发、汗液和皮脂腺的数量。女性多样性高于男性。更薄的皮肤更低的 pH 值更少的出汗量会导致更多的多样性。

对手部表面的微生物进行的一项研究表明,女性的物种多样性高于男性。在女性手上,肠杆菌和乳杆菌科的数量显著较高(300-400%),而在男性中,观察到更高浓度的角质杆菌和棒状杆菌

关于不同年龄皮肤菌群构成不同,在前面第一章节已经详细阐述。

种 族

在形成皮肤微生物组的遗传因素中,种族是次要的,但也有一定影响。最主要的是不同生活方式的差异。非洲和拉丁美洲男性头皮和腋下的Cutibacterium数量低于其他种族(高加索、非洲裔、东亚和南亚)。中国人皮肤微生物组与其他人群存在差异,比如Enhydrobacter在中国人的皮肤上较为常见。

抗生素

抑制细菌和减少炎症病变

口服米诺环素(用于治疗痤疮)降低Cutibacterium、棒状杆菌、普雷沃氏菌、乳酸杆菌和卟啉单胞菌的丰度。

多西环素显著减少痤疮梭菌的数量(治疗6周后为1.96倍)。Snodgrassella alvi的数量也减少了(3.85倍)。另一方面,观察到Cutibacterium granulosum的数量显著增加(4.46倍)。

大环内酯类、四环素类和克林霉素用于治疗痤疮。用利美环素进行的脸颊皮肤治疗减少了角质杆菌的存在,并增加了链球菌、葡萄球菌、微球菌和棒状杆菌的数量。反过来,二甲胺四环素导致微生物组紊乱。

虽然氟喹诺酮类药物(培氟沙星)和大环内酯类药物(红霉素)显著减少了痤疮梭菌的数量,但只有纳氟沙星对凝固酶阴性葡萄球菌表现出抑制活性

导致出现抗生素耐药性物种

例如痤疮梭菌和表皮葡萄球菌。大环内酯药物的长期治疗痤疮,增加了痤疮梭菌分离株的数量,但对大环内酯的影响的敏感性降低

据估计,红霉素阿奇霉素耐药菌株的比例可能分别达到50%,甚至100%。从感染皮肤分离的G+细菌中,77.5%对青霉素耐药,28%对甲氧西林耐药。在所有测试的菌株中,31.9%对三种以上的抗生素不敏感。

儿童皮肤分析结果显示,36.4%的从皮肤表面分离的金黄色葡萄球菌菌株对甲氧西林有耐药性。此外,耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)是医院感染最常见的原因之一。

肠-皮肤轴

肠道内表面和皮肤表面有一些有趣的相似之处:两者都被上皮细胞覆盖,上皮细胞维持着体内与外部环境之间的重要联系,充当第一道防线,在抵御外部病原体调节免疫反应和抑制分解代谢物方面发挥着重要作用。

肠道和皮肤组织是宿主原核和真核共生微生物的两个主要生态位,因为它们的高细胞周转率决定了定植微生物组的低粘附和感染

皮肤健康与肠道屏障的完整性有关。一些食代谢物可以直接吸收到皮肤中,其他通过肠道微生物代谢来做到这一点,这两者都可能有助于皮肤健康。

由于肠道通透性增加,肠道菌群或其代谢产物可能从肠道迁移到循环系统中并在皮肤中积聚,这可能会损害皮肤屏障并使其容易发炎。

肠道微生物群的变化还可能引发系统性炎症异常免疫反应,从而破坏皮肤健康。

皮肤或肠道微生物群失调与免疫应答改变密切相关,与多种皮肤病相关,包括特应性皮炎、牛皮癣、寻常痤疮、甚至皮肤癌等,这在下一章节会详细讲述。

饮食强烈影响肠道微生物组的组成,影响代谢和免疫功能,间接影响皮肤健康。关于如何通过饮食调整在最后章节会讲到。

以上是影响皮肤微生物群的外在和内在因素,那么皮肤微生物群会如何影响人体健康呢?我们来看下一章节。

03
皮肤微生物群如何影响健康/疾病

这里我们分为两个部分来阐述:

  • 皮肤微生物群直接影响皮肤健康
  • 皮肤微生物群通过影响其他器官(如肠道等)间接影响健康

皮肤微生物群直接影响皮肤健康

我们知道,皮肤是由角质形成细胞的分层角质化上皮组成,这些上皮经历终末分化。这些物理结构通过增强屏障的化学和免疫学特征得到进一步强化。

皮肤微生物群影响皮肤屏障的各个方面,同时也直接与表面遇到的共生微生物和病原微生物相互作用

皮肤微生物群介导多种屏障功能

DOI: 10.1126/science.abo0693

微生物群强化皮肤屏障的多个方面:

皮肤微生物通过各种定殖抗性机制,包括资源排斥、直接抑制和/或干扰,形成对抗环境的第一道屏障。

皮肤微生物群也有助于物理皮肤屏障的分化和上皮化。微生物通过产生脂肪酶来增强皮肤的化学屏障,脂肪酶将皮脂甘油三酯消化为游离脂肪酸,从而增强皮肤的酸性,并限制瞬时和致病物种的定植。

最后,微生物刺激先天和适应性免疫防御,如抗菌肽的释放、新生儿耐受性的诱导和保护性免疫的发展。

接下来我们讨论微生物群到底如何与皮肤屏障的微生物、化学以及先天和适应性免疫成分相互作用。

微生物群之间的相互作用——拮抗/协同

皮肤微生物群本身是抵御外来微生物和病原微生物入侵、定植和感染的屏障

——直接竞争关系

皮肤微生物争夺资源,并进化出直接对抗对手的机制。

多种CoNS物种(凝固酶阴性葡萄球菌),如人葡萄球菌产生具有独特化学性质的抗生素,并抑制皮肤病原体金黄色葡萄球菌。

其他物种,如头葡萄球菌,通过干扰金黄色葡萄球菌毒力所需的辅助基因调节因子(agr)群体感应途径来拮抗金黄色葡萄菌

——拮抗机制与宿主抗菌反应协同作用

人型葡萄球菌和表皮葡萄球菌,可以产生共生衍生的AMPs,其发挥选择性抗菌活性,并与宿主衍生的AMPs协同作用,以抑制皮肤病原体的存活。

痤疮角质杆菌产生硫肽抗生素角质霉素的特定菌株竞争,以维持其在人类毛皮脂腺单元中的生态位,从而限制金黄色葡萄球菌的定植。

皮肤微生物组内微生物之间的相互作用,可以驱动整体微生物群结构

主要皮肤菌群产生的抑制其他微生物群,和/或潜在病原体的突出和最近鉴定的抗菌分子汇总在下表,分子作用机制也包括在内。

皮肤上关键的微生物与微生物相互作用

doi.org/10.1042/BST20220216

微生物群影响物理结构

角质细胞经历严格调控的终末分化程序,形成角质层,该过程由微生物群介导。微生物群通过角质形成细胞芳香烃受体(AHR)的信号传导促进分化和上皮完整性;还分泌鞘磷脂酶,将层状脂质加工成神经酰胺,神经酰胺是角质层的关键成分。

微生物群增强皮肤的化学屏障

酸性皮肤表面还产生了限制细菌定植的化学环境。痤疮角质杆菌和棒状杆菌都分泌脂肪酶水解皮脂中甘油三酯中的游离脂肪酸。游离脂肪酸通过直接抑制细菌和刺激人β-防御素2(hBD-2)的表达,进一步增强皮肤免疫力。痤疮角质杆菌也直接与游离脂肪酸结合,这表明游离脂肪酸的存在促进了痤疮角质杆菌的定植

微生物群刺激先天免疫防御

微生物可以刺激多种与先天免疫反应有关的反应,通常取决于代谢和炎症环境。例如,念珠菌的菌丝和酵母形式在皮肤中刺激不同的免疫反应S. epidermidis在皮肤中引起的T细胞反应,需要菌体表面特定糖蛋白与宿主先天免疫细胞上的C型凝集素相互作用

氧气的可用性也会影响皮肤表面宿主与微生物的相互作用。微氧耐性细菌痤疮角质杆菌生成短链脂肪酸抑制组蛋白去乙酰化酶,后者可作为免疫系统的表观遗传调节因子,从而刺激炎症。

注:在皮肤中,短链脂肪酸具有促炎作用,这点和肠道中不同。SCFAs通过抑制HDAC8和HDAC9以及通过TLR信号通路刺激炎症。

皮肤微生物还通过激宿主产生抗菌肽蛋白增强皮肤免疫力,这些抗菌肽和蛋白起到天然抗生素的作用。

皮肤微生物群落还在创伤修复过程中协调先天免疫反应。在皮肤中的共生微生物群落会引发I型干扰素(IFN)反应。作为对微生物信号的反应,中性粒细胞会表达CXCL10,吸引活化浆细胞样树突状细胞(pDC)到损伤部位。pDC会产生I型干扰素,通过刺激成纤维细胞和巨噬细胞增长因子反应来加速创伤修复

实际上,抗原呈递细胞向皮肤的募集是微生物群依赖性的。微生物通过需要IL-1R-MYD88信号传导的过程,在伤口修复和毛囊新生中增强皮肤再生

微生物群刺激适应性免疫防御

皮肤是各种适应性免疫细胞的家园,其中包括大量的常驻记忆T细胞,随时准备对各种环境刺激做出反应,包括致病微生物和共生微生物。

婴儿早期,暴露于皮肤共生表皮葡萄球菌介导调节性T细胞(Tregs)流入皮肤。这种Treg迁移波与毛囊发育同时发生,需要毛囊角质形成细胞产生趋化因子。Tregs,以及皮肤中的许多其他免疫细胞亚群,最终位于毛囊附近,对在这个发育窗口期间检测到的微生物抗原具有特异性

在一个平行的过程中,粘膜相关不变T细胞(MAIT)是在婴儿期在类似的时间限制的发育窗口中获得的。MAIT细胞在无菌小鼠中是不存在的,它们的发育需要维生素B2代谢产物,而这些代谢产物仅由细菌和真菌产生,而不是哺乳动物细胞。

在胸腺中,暴露于5-(2-oxopropylideneamino)-6-d-ribitylaminouracil(一种维生素B2的细菌代谢产物,从粘膜部位运输到胸腺),介导MAIT细胞扩增并靶向皮肤和粘膜部位

微生物细胞表面分子也可以作为宿主的信号。大多数棒状杆菌的细胞膜中含有霉菌酸。棒状杆菌属霉菌酸在稳定状态下可以以IL-23依赖的方式促进γδT细胞的积累。然而,这种相互作用取决于环境,因为高脂肪饮食反而会促进皮肤炎症。因此,微生物暴露时存在的炎症环境影响皮肤内的免疫反应。

这些发现突出了微生物在皮肤免疫细胞的募集和刺激中发挥的关键作用。

以上是皮肤微生物群从物理、化学、免疫等多角度与皮肤之间的关联,如果说上述对局部组织微环境的相互作用,那么接下来我们从更系统的角度来看,皮肤微生物群通过与其他器官的交流,对全身健康产生的影响。

皮肤微生物群通过影响其他器官间接影响

越来越多的证据表明,皮肤损伤和致敏会影响其他屏障部位,如肠道肺部等。

皮肤—肠道

皮肤和肠道之间存在双向沟通

  • 皮肤微生物群可能引起肠道炎症;
  • 胃肠道疾病和饮食都会影响皮肤的病理生理学,肠道菌群通过产生短链脂肪酸、免疫系统修饰等影响皮肤健康。

为什么浅表皮肤损伤会引起肠道炎症?

浅表皮肤损伤会导致角质形成细胞全身释放 IL-33IL-33 与 IL-25 协同作用,触发肠道内 ILC2 的激活,产生 IL-4。这反过来又刺激肠道中肥大细胞的扩张,在那里它们准备对食物过敏原做出反应并介导过敏反应。

在模拟炎症性肠病的小鼠模型中,皮肤受伤还会加剧肠道炎症。

皮肤和肠道之间的相互作用取决于损伤期间真皮中产生的透明质酸片段的产生,这些片段刺激肠道成纤维细胞,通过反应性脂肪生成的过程分化为促炎脂肪细胞。这些反应性脂肪细胞通过产生 AMP 和其他炎症介质来传播肠道炎症

肠道微生物群变化也会影响皮肤炎症

在这两种情况下,肠道免疫网络的激活都会影响皮肤中炎症信号的振幅。

  • 小鼠银屑病模型中的3型炎症在无菌小鼠中被抑制。
  • 通过口服对肠道中过敏原敏感的小鼠在用相同抗原经皮激发后,在皮肤中产生抗原特异性T细胞。

因此,肠道微生物组的改变可能会影响皮肤免疫力。

研究表明,饮食对肠道微生物组的影响,尤其是膳食纤维,对系统免疫有重要影响。皮肤先天免疫反应也与肠道有关,肠道中保护细菌性皮肤感染的AMPs的充分表达,取决于饮食中的维生素A。这些发现加强了我们对饮食在宿主免疫发展中重要性的分子理解。

皮肤—肠道—肺部

流行病学证据表明,许多患者经历了“特应性进军”,首先出现特异性皮炎随后发展为过敏性鼻炎、食物过敏、哮喘。它们的先后出现意味着存在什么样的关联?

皮肤微生物群失调金黄色葡萄球菌定植增加,特应性皮炎的发作有关。

表皮暴露于金黄色葡萄球菌刺激角质形成细胞产生IL-36,从而提高血清IgE水平。

而缺乏IL-36受体的小鼠对金黄色葡萄球菌的反应不会产生升高的IgE,并且也可以免受过敏原特异性肺部炎症的影响。这些发现支持了皮肤暴露于微生物病原体作为全身炎症的起始

微生物组的变化与哮喘、过敏性鼻炎、特应性皮炎和食物过敏的风险有关

doi: 10.18176/jiaci.0852

气道中,卡他莫拉克菌(Moraxella catarrhalis)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)和肺炎链球菌水平较高与婴儿哮喘有关。

肠道艰难梭菌的比例于双歧杆菌,这与更高的食物过敏率有关。

皮肤—神经免疫

神经免疫相互作用中的皮肤病原体

细菌可以直接激活皮肤中的感觉神经元,并通过产生造孔毒素引起疼痛菌株水平的变化驱动着可变的反应,这取决于特定毒素群体感应系统的存在。

关于群体感应,详见:

细菌如何交流和占地盘——细菌的群体感应和生物膜

真菌(白色念珠菌)也可以直接激活皮肤中的感觉神经元。γδT细胞免疫需要刺激才能通过释放神经肽CGRP来控制皮肤念珠菌感染

相反,引起坏死性筋膜炎的病原体化脓性链球菌,通过分泌链球菌溶血素S直接激活伤害感受器神经元,进而促进神经肽CGRP的释放并抑制化脓性链球菌的杀伤。在这种情况下,CGRP拮抗作用可防止坏死性感染

皮肤与其他器官系统的交互作用是由微生物群介导的

DOI: 10.1126/science.abo0693

微生物与宿主相互作用和皮肤疾病

doi.org/10.1002/mlf2.12064

痤 疮

痤疮患者,特别是那些症状严重的患者,表现出α多样性增加,四种革兰氏阴性细菌(即粪杆菌属、克雷伯氏菌属、臭杆菌属和拟杆菌属)的比例更高。

痤疮角质杆菌C. acnes)的过度生长与痤疮发病机制有着长期的关联。宏基因组分析表明,痤疮患者中痤疮丙酸杆菌的菌株结构与健康个体不同,IV 型和 V 型菌株在受痤疮影响的皮肤中特别普遍。

痤疮丙酸杆菌通过多种不同方式参与痤疮发病机制的调节,它参与:

  • 生物膜形成的调节
  • 表皮角质形成细胞的异常调节
  • 调节皮脂腺细胞的异常炎症和脂肪生成
  • 免疫反应失调

doi: 10.1186/s13578-023-01072-w

痤疮丙酸杆菌表皮葡萄球菌在痤疮以及炎症后色素沉着过度中具有病理生理作用。

肠道微生物群在皮肤炎症和情绪之间起着中介作用

痤疮和胃肠道功能障碍之间的联系可能起源于大脑。支持这一假设的是压力引起的痤疮加重。实验动物和人类研究表明,压力会损害正常的肠道菌群,尤其是乳酸杆菌双歧杆菌。心理应激源导致肠道微生物群产生神经递质(即乙酰胆碱、血清素、去甲肾上腺素),这些神经递质穿过肠粘膜进入血流,导致全身炎症。

痤疮中肠-脑-皮肤轴的拟议模型

doi.org/10.3390/jcm8070987

西方饮食包括乳制品、精制碳水化合物、巧克力、饱和脂肪等,这些物质可能通过激活营养来源的代谢信号来加重痤疮高脂肪饮食会降低肠道菌群水平,增加脂多糖的浓度,通过损害结肠上皮完整性和屏障功能降低粘液层厚度和增加促炎细胞因子的分泌来引起全身炎症。

扩展阅读:

痘痘?粉刺?皮肤问题很可能是肠道问题

这7种类型的食物可能引起 “痘痘”

特异性皮炎

皮肤干燥、斑块发痒和反复出现的湿疹是特异性皮炎的标志。

特异性皮炎引起的皮肤耀斑通常与更多的金黄色葡萄球菌丰度有关,金黄色葡萄球菌定殖的增加与CoNS数量的减少相关,CoNS本来会产生抗菌蛋白,它在特异性皮炎患者中数量少。

金黄色葡萄球菌在病变的真皮中更为普遍,这表明在剥皮过程中更容易接触到更深的皮肤层

是什么引起金黄色葡萄球菌定植增加呢?

表皮葡萄球菌、痤疮杆菌和棒状杆菌属的丰度降低,它们通常对金黄色葡萄菌的入侵起作用。

特异性皮炎的菌群多样性低。共生细菌数量减少而导致的共生产生的AMPs的缺失抵御病原体如金黄色葡萄球菌的能力下降,金黄色葡萄球菌定植增加。

与特异性皮炎相关的皮肤屏障缺陷损害层状膜的完整性,改变皮肤的微生物群,并可能使金黄色葡萄球菌等有害细菌滋生。厌氧微生物的缺乏可能会降低关键的皮肤屏障活性,并促进潜在的感

金黄色葡萄球菌分泌毒力因子

金黄色葡萄球菌分泌几种毒力因子,包括纤连蛋白结合蛋白1(FBP1),α-和δ-溶血素,酚溶性调节素(psm)的蛋白家族等,所有这些毒素都会导致更高的炎症反应更严重的症状

皮肤稳态取决于复杂的宿主-微生物相互作用,包括金黄色葡萄球菌和特异性皮炎宿主细胞之间的相互作用,微生态失调会导致疾病的发展

特异性皮炎的其他微生物群变化包括痤疮角质杆菌、棒状杆菌Dermacoccus、微球菌、CoNS减少,链球菌和一些马拉色菌属增加。这些微生物变化似乎是暂时的,在特异性皮炎发作之前和期间,群落多样性丧失,金黄色葡萄球菌优势更大,在炎症消退后逐渐恢复到基线。

潜在益生菌治疗和预防AD的临床试验

doi.org/10.1016/j.phymed.2023.154824

糖尿病皮肤和慢性伤口感染

一般来说,皮肤破裂会导致炎症级联活动;然而,这种免疫反应在糖尿病皮肤中被破坏,也就是无法有效引起免疫反应。微生物组的改变可能会加剧疾病的严重程度

糖尿病皮肤的菌群特征

糖尿病早期患者的皮肤细菌微生物群与健康人的非常相似。随着疾病的恶化,物种多样性和丰度发生动态变化。总的来说,糖尿病足的皮肤细菌微生物群的多样性低于健康足。因此,不太常见的微生物种类的变化,其中大多数只在健康的足部皮肤中发现,可以用来预测是否患有糖尿病。

糖尿病足皮肤中葡萄球菌的含量通常较低金黄色葡萄球菌的比例较。金黄色葡萄球菌的大量存在破坏皮肤微生物群平衡,可能会导致炎症变化,并增加皮肤感染的风险

慢性溃疡相关菌群

铜绿假单胞菌和厌氧菌通常与深部慢性溃疡有关,但金黄色葡萄球菌通常与急性浅部溃疡有关。比较有慢性感染和没有慢性感染的糖尿病患者的微生物组的研究可以提供有关诊断标志物的信息,这些标志物可以用作发展为慢性损伤的可能性的指标

牛皮癣

牛皮癣患者由于慢性炎症性皮肤病而出现中度至持续性皮肤斑块。许多遗传和环境变量之间的复杂组合导致皮肤过度活跃的炎症反应是病因。

牛皮癣皮肤菌群特征

牛皮癣患者皮肤样本在α、β多样性明显低于正常皮肤。下列菌群相对丰度和分类性能显著下降:

  • 贪铜菌属(Cupriavidus) ↓↓
  • Flavisolibacter属↓↓
  • 甲基杆菌属 (Methylobacterium)↓↓
  • Schlegelella属↓↓

棒状杆菌在牛皮癣的发病机制中发挥重要作用

大量的研究表明,棒状杆菌属丰度上升,棒状杆菌有可能干扰干扰素信号系统,这可能导致皮肤微生物组的微生态失调。

乳制品和糖类的摄入是牛皮癣最常见的诱因之一,而肉类和鸡蛋则被列为次要的常见诱因之一。

关于牛皮癣与肠道菌群之间也存在很多相关性,此处不展开阐述,详见:

牛皮癣看似皮肤病,实则关系到肠道

皮肤癌

皮肤黑色素瘤

黑色素瘤和正常皮肤样本之间的微生物组成和多样性存在显著差异。黑色素瘤样本中的梭杆菌和Trueperella水平较高。

棒状杆菌属与疾病严重程度相关,棒状杆菌水平与IL-17之间存在关系,IL-17可以通过增加IL-6和信号转导器和STAT-3来促进黑色素瘤细胞增殖。

相反,痤疮角质杆菌的细菌上清液增加了黑色素细胞的凋亡。

角质细胞皮肤癌

以皮肤微生物群为代表的生物屏障通过分泌抗微生物肽(AMP)(如组织蛋白酶LL-37和人β-防御素)来抑制病理生物和病原体入侵,从而与角质形成细胞免疫细胞产生串扰。

研究人员认为金黄色葡萄球菌鳞状细胞癌之间的联系不是偶然的,皮肤溃疡是有利于外源性搪塞/感染的致病过程的结果。金黄色葡萄球菌也可能参与鳞状细胞癌的发病机制,引起慢性局部炎症,涉及不同的致瘤阶段,包括促进生存、增殖、细胞转化、侵袭、血管生成、转移

葡萄球菌毒素-α决定了参与炎症过程的局部细胞的分泌,进而导致活化B细胞的NF-Kβ的激活,从而增加不同细胞因子和趋化因子的表达,包括IL-1β、IL-6和IL-12。

其他因素如紫外线辐射(尤其是UVB)也是皮肤癌发生的主要危险因素之一。紫外线照射会改变皮肤微生物群,导致大量形成活性氧、细胞凋亡和炎症,与皮肤癌相关。

总的来说,许多常见的皮肤病,如痤疮、特异性皮炎、牛皮癣、皮肤癌等,都与皮肤微生物群的变化有关。

皮肤病中的关键微生物发现如下:

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doi.org/10.1002/mlf2.12064

04
如何保持皮肤微生物组健康?

饮 食

饮食对肠道微生物群的影响较大,皮肤和肠道微生物群是内在相关的,由宿主免疫系统介导。因此,肠道和皮肤可以通过饮食、微生物代谢产物、神经内分泌途径和中枢神经系统等途径相互作用,也就是说,饮食对皮肤也会产生较大影响。

饮食结构

西方饮食已被证明会破坏微生物组并导致皮肤病,从而对皮肤健康产生负面影响。相反,植物性饮食更健康的皮肤有关。

以植物为基础的饮食是一种由多种蔬菜、水果、豆类、扁豆、豆类、坚果、种子、真菌和全谷物组成的饮食模式,并且限制或不摄入动物产品、加工食品或糖果。

这种饮食的饱和脂肪、反式脂肪和花生四烯酸含量较低,而抗氧化剂 omega-3 脂肪酸含量较高,再加上其直接治疗作用,可减少炎症和皮肤症状。

植物性饮食与皮肤健康/疾病之间的关联

doi.org/10.3390/nu15132842

多项研究发现,植物性饮食对缓解牛皮癣、特异性皮炎、痤疮等皮肤问题有益。

doi.org/10.3390/nu15132842

食 物

植物性功能性食品增强皮肤健康,减少皮肤老化迹象,并改善整体外观。下图是芒果、杏仁、牛油果及其对皮肤健康的积极影响。

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doi.org/10.3390/nu15132842

芒果能够减少皱纹、表皮变薄和肥厚,防止 UVB 损伤。无论是果肉还是果汁,芒果酚酸的抗氧化特性和生物利用度都会得到保留,而果汁的呈现可能会增强其特性。从芒果干中提取的芒果提取物也可以减少UVB辐射引起的皱纹的形成。

杏仁富含α-生育酚(或维生素E)、脂肪酸、多酚,因此是一种具有抗氧化特性的食物,可以减少皱纹、色素沉着和胶原蛋白降解。

牛油果含有类胡萝卜素、单不饱和脂肪酸、酚类化合物,某些基因的表达,如胶原蛋白和弹性蛋白基因,在进行饮食调整后被诱导,因此可以促进皮肤弹性和紧致度的增加。

限制饮酒和甜食

酒精会使你的身体和皮肤脱水,这可能会使皮肤看起来更加干燥或有皱纹,许多含有酒精的混合饮料也富含糖,这都不利于皮肤健康。糖可能使胶原蛋白变硬,从而使皮肤老化,也可能带来炎症。

喝 水

对于每日饮水量较低的人(即那些本来就脱水的人)来说,增加饮水量对皮肤外观有积极影响,有助于维持皮肤水合水平。同时,尝试在食物中多加入黄瓜、芹菜、西葫芦、西瓜、草莓和花椰菜等,也可以适当补水。

清 洁

适当的清洁和保湿可用于维持皮肤的生理pH值。据报道,早在1995年,与使用 pH8 的普通肥皂相比,使用酸性合成皂(pH 5.5-5.6)可显著减少非炎症和炎症病变。

从那时起,pH 值的变化通过皮肤屏障的完整性与痤疮的发病机制联系起来,建议使用 pH 值约为 5.5 的皮肤清洁剂。

为什么洗脸很重要?

脸每天面对风吹、紫外线、化妆/护肤品、屏幕等刺激,会积聚污垢、油脂和其他碎屑,如果不及时清除,可能会导致刺激和其他皮肤问题。

合适的洗脸方式

  • 用温水弄湿脸,用指尖以打圈方式涂抹温和的洁面乳,特别注意 T 区和下巴轮廓。
  • 冲洗干净,用干净的毛巾拍干。

注意:

  • 不要用力擦洗,过多的摩擦会使皮肤失去健康的微生物,同时在皮肤中产生微撕裂
  • 建议洗脸 30 秒,在某些情况下,甚至更长可能更合适
  • 需要使用脸部专用清洁剂。调查发现部分人在脸上使用沐浴露或洗手液,这些会剥夺皮肤的水分并引起刺激或发痒

应该多久洗一次脸?

没有既定的指导方针,一般来说,最好每天洗两次脸

如果皮肤干燥或敏感,可以在晚上用清洁去除污垢,然后在早上用温水冲洗脸。

即使当天不化妆或者不出门,污垢、油脂和其他不需要的碎屑仍然会在一天中积聚在皮肤上,因此最好在睡觉之前洗脸

如果刚在健身房、参加高温瑜伽课或在户外徒步旅行,并且出汗较多,最好马上洗脸

如果存在敏感问题或其他特殊的皮肤状况,请与医生沟通。

护 肤 品

痤疮是一种慢性炎症性皮肤病,对于痤疮,护肤品有多种作用机制,包括:

1) 保护和改善皮肤屏障

2) 保护皮肤微生物组

3) 维持健康的皮肤 pH 值

4) 抵御紫外线伤害

保护皮肤屏障是皮肤化妆品改善痤疮管理的重要机制,临床上,屏障功能障碍表现为皮肤干燥、刺痛/烧灼/刺痛、紧绷、疼痛或刺激性皮炎等形式。这些被认为与经表皮失水 (TEWL) 有关,并且可以通过使用保湿剂至少部分缓解。

特别适用于痤疮的成分包括烟酰胺、视黄醇衍生物、水杨酸、神经酰胺、甘油、温泉水、泛醇等。

护肤品中可能存在的活性成分及其针对性作用

Kurokawa I, et al., Dermatol Ther (Heidelb). 2023

皮肤微生物组的核心作用表皮屏障功能一起,为优化护肤提供了强有力的支持。可以通过尝试恢复微生物组的多样性并通过下调先天免疫来抑制炎症

总的来说,现有文献结果的总体趋势表明,护肤品可以改善整体皮肤健康,减少痤疮皮损,在处方治疗后维持痤疮清除,并且可能对减少表面皮肤油腻具有有益作用。

然而需要进一步研究才能更好地理解这一作用。在此情况下可能有益的成分包括但不限于:乙醇酸、LHA、亚油酸、烟酰胺、锌、吡罗克酮乙醇胺、procerad、Vitroscella filiformis.

注意:

痤疮的治疗管理需谨慎,一些基于类维生素A的治疗方案,可能会加剧皮肤干燥和刺激,这不仅可能导致屏障功能改变,而且还会增加深色皮肤患者继发性妊娠高血压综合征的可能性。

天然产品

温泉水已被证明对膜流动性、皮肤屏障修复、抗自由基、抗氧化、抗炎和免疫调节特性以及增殖活性和衰老和保湿过程的调节有影响。

温泉水的水微生物群中的生物活性化合物可以改善特应性皮炎或红斑痤疮等皮肤病,并改善瘙痒和干燥症;还能增加对紫外线的防护,强化屏障功能,维持皮肤防御良好的稳态,修复受损皮肤,促进伤口愈合,改善皮肤状况,减少皮肤色素不均匀防止皮肤老化。

未来,护肤品研发人员、水文学家、温泉中心之间的合作,将推动该行业更好地了解温泉水的水生生物群落对皮肤病的作用,并考虑将这种水生生物群落的衍生物纳入皮肤病配方(以发酵罐、裂解物、提取物等形式)。

益生菌

某些益生菌菌株及其代谢物可能带来许多益处,如:改善皮肤屏障功能、减少炎症、改善易长粉刺或易湿疹的皮肤、抗皮肤光老化等。因此,近年来益生菌已成为护肤品中的流行成分。

益生菌分为口服和外涂。

口服益生菌

肠道微生物群的变化可能会引发全身炎症和异常免疫反应,从而破坏皮肤健康。口服益生菌直接作用于肠道微生物群,帮助恢复肠道微生物群的稳态,这在皮肤稳态中发挥着至关重要的作用。

益生菌在皮肤光老化中的作用

含有约氏乳杆菌和营养类胡萝卜素膳食补充剂的摄入对紫外线暴露的长期和反复影响有益处,并且对光老化更有针对性。

含有长双歧杆菌低聚半乳糖的膳食补充剂由于其抗炎和抗氧化特性,保护皮肤免受UVB诱导的光老化。它们也提高了血清中短链脂肪酸和乙酸盐的水平,可以增加和激活依赖于组蛋白乙酰化的皮肤固有Treg。

口服植物乳杆菌HY7714通过抑制JNK/AP-1信号通路的激活,降低了UVB损伤细胞中过量的MMP-13转录水平和MMP-2和MMP-9的活性。

口服清酒乳杆菌可以通过阻断MAPK信号通路来抑制AP-1的表达,以增加真皮成纤维细胞中的胶原蛋白延缓皮肤光老化

益生菌通过多种途径对抗皮肤光老化的作用

编辑​

doi: 10.2147/CCID.S388954

局部益生菌(外涂)

局部益生菌于1912年首次被提出作为皮肤疾病的治疗方法。

在特定条件下,益生菌可以持续存在并成功定殖皮肤

  • 诱导角质形成细胞和皮脂细胞产生AMP或其他代谢产物
  • 直接抑制或杀死病原微生物,减少一些病原体与皮肤的粘附,对于特应性皮炎,含有益生菌的软膏可抑制金黄色葡萄球菌的生长并减轻症状。
  • 形成微生物群落,并建立协同效应,益生菌产生的抗菌肽具有潜在的抗菌作用,共同改善皮肤微生物群。
  • 一些益生菌如植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌可以抑制几种细胞因子、炎症介质和相关信号通路的活性。
  • 植物乳杆菌还被证明可以通过显著增加皮肤密度和更好的屏障功能发挥抗衰老作用。
  • 一些益生菌如嗜热链球菌在体外和体内都能增强神经酰胺的产生。神经酰胺通过限制皮肤水分和对痤疮角质杆菌的抗菌活性来改善痤疮,有助于增强皮肤屏障和舒缓受刺激的皮肤,这对受痤疮影响的皮肤有益。
  • 局部益生菌还可以预防和治疗皮肤光老化,这与MMP合成和胶原产生的减少、ROS诱导的损伤的增加以及MAPK和NF-kB信号通路的激活密切相关。例如:嗜酸乳杆菌IDCC 3302、嗜酸乳杆菌KCCM12625、罗伊氏乳杆菌DSM 17938等

虽然益生菌对皮肤健康有一定益处,但益生菌使用的安全性可能存在一些限制,主要针对免疫系统较弱的人群,如婴儿、孕妇、老年人等。需要进一步的研究来证明益生菌作为皮肤病治疗和护肤品的功效,作用机制以及主要是局部使用益生菌的安全性。

药 物

过氧化苯甲酰 (BPO) 治疗可以调节痤疮患者的皮肤微生物群,治疗后细菌种类的数量和多样性均减少,接近健康组。也有研究人员认为,BPO治疗虽然降低了GAGS评分并降低了微生物多样性,但它也损害了痤疮的表皮屏障,这可以被认为是一种副作用。

抗生素

针对痤疮丙酸杆菌的抗生素一直是痤疮治疗的支柱。其中,大环内酯类、克林霉素和四环素类药物的处方最为广泛。

红霉素、罗红霉素、克拉霉素和阿奇霉素是大环内酯类药物。常用于痤疮的四环素类药物是多西环素、四环素和米诺环素

异维甲酸是一种全反式维甲酸原药,是严重顽固性痤疮患者的最终选择,它抑制皮脂生成,它可以使痤疮患者的C.acnes/TLR-2介导的先天免疫反应正常化,也就是说,异维甲酸会间接影响皮肤微生物

其他,比如抗生素治疗会降低皮肤伤口中的细菌密度并改变细菌组成,其次是RegIIIγ表达的降低,这可能有助于延迟伤口修复

皮肤微生物群移植

几项研究表明,互惠共生对维持微生物物种之间的新陈代谢很重要。我们不仅需要关注微生物组的转移,还需要关注潜在的交叉喂养和共同居住。

有研究表明,整个原始皮肤微生物组从一个皮肤部位移植到另一个部位。研究人员将能够在腋下产生气味的细菌转移到受试者的前臂,前臂上培养的双菌群样本产生强烈的气味,这表明引起气味的细菌可以从腋下传播到前臂

这项研究表明,通过皮肤微生物组移植重塑人类气味,降低对传染病媒介的吸引力,从而阻断病毒传播,为传染病预防和控制提供了一条新的途径。

衣 物

尽可能选择天然纤维材料,如棉、亚麻或丝绸等,这些材料通常具有良好的透气性和吸湿性,可以帮助皮肤保持干爽。同时,天然纤维材料也更加温和,减少与皮肤的摩擦和刺激。

避免合成纤维材料:尽量减少使用合成纤维材料,如尼龙或涤纶等。

保持衣物的清洁和卫生非常重要。定期清洗和消毒衣物,避免细菌、真菌和其他有害微生物的滋生。

其 他

  • 避免吸烟

吸烟会使皮肤最外层的微小血管变窄,从而减少血液流动并使皮肤更苍白。这也耗尽了皮肤对皮肤健康很重要的氧气和营养物质。吸烟还会损害胶原蛋白,也可能会增加患鳞状细胞皮肤癌的风险。

  • 管理压力

压力会通过肠-脑-皮肤轴影响皮肤健康,皮肤细胞的代谢和分泌作用可能发生变化,导致皮肤微生物群失去原本的平衡状态,皮肤更加敏感,并引发痤疮爆发和其他皮肤问题。

长期的压力会导致免疫系统的紊乱,使皮肤更容易受到各种外界因素的侵害,从而引发炎症、过敏等症状。

  • 睡眠

睡眠可以促进皮肤细胞的修复和再生,有助于提升肤色的均匀度。同时,在深度睡眠状态下,身体会产生更多的生长激素,促进皮肤中胶原蛋白和弹力纤维的生成,有助于减少皱纹的产生。因此,保证充足的睡眠对皮肤健康也相当重要。

  • 运动

适度的身体运动可以促进血液循环和新陈代谢,有助于清除毒素和废物,使皮肤更加健康。选择适合自己的运动方式,如散步、跑步、瑜伽等,坚持每周进行几次。

结 语

随着年龄的增长,我们的皮肤微生物群组成发生了很大变化且可预测。未来的研究将继续阐明动态皮肤微生物组在整个生命周期中的积极作用。

皮肤微生物群扮演着重要角色,它不仅是阻止致病菌进入皮肤的屏障,还可以通过调节免疫系统减少炎症等方式对皮肤疾病起到积极作用。肠道微生物组的研究为我们探索皮肤微生物群在其他生理系统中的作用提供了途径。确定哪些微生物及其代谢产物对维持人类健康和疾病至关重要。

了解皮肤微生物群和肠道微生物群之间的相互关系可以帮助我们更好地理解肠-皮肤轴的作用机制。

未来的研究需要更深入地了解皮肤微生物组的分子基础,包括微生物-微生物相互作用、微生物-宿主-微生物相互作用、环境因素-微生物相互作用以及不同细菌菌株之间的互动对宿主健康的影响,为调控皮肤微生物群的紊乱提供更专业的治疗方法。

微生物群研究的相关应用领域

护肤领域:

护肤品可以改变皮肤上的分子和菌群多样性及微生物在皮肤上的动力学和结构。微生物群在护肤中的应用是一种先进、前沿的方法。

  • 通过分析皮肤微生物群组成,识别出皮肤中存在的有益菌以及潜在的致病菌,利用大数据模型预测,我们可以深入了解个体的皮肤状况,为提供个性化的护肤方案和治疗策略奠定基础。
  • 监测外界环境(如空气污染,紫外线辐射等)对皮肤微生物组的影响,可以帮助我们预防和应对这些因素带来的皮肤问题。
  • 基于微生物群检测结果,我们可以进一步研究和开发针对特定微生物的护肤产品,如抗痤疮、抗衰老等。

服装领域:

服装和皮肤之间的关系已成为探索纺织品如何通过调节皮肤微生物群,来治疗或缓解皮肤疾病的新领域。

考虑到生物活性纺织品的广泛应用,需要寻找创新技术和产品。对于抗菌纺织品,根据其对纺织材料和人体皮肤微生物群的主要影响,可以在下述生物医学研究方向中找到有价值的用途:

  • 微生物群检测可以帮助鉴定和筛选具有抗菌特性的微生物,从而开发出抗菌服装。这些服装可以有效地防止纺织材料和人体中的微生物侵袭和定植、生物降解、变色、减少异味等。
  • 抗菌纺织品可以设计用于预防、控制和治疗一些皮肤微生物群失调的病例,包括细菌失调和浅表真菌感染,例如使用抗菌服装、睡衣、手套、袜子。充当屏障,作为抗菌伤口敷料。
  • 佩戴口罩所产生的微环境,特别是口罩-皮肤微生物组,也应该受到关注,需要开发出不同防护等级、舒适度和抗病毒活性的各种类型的防护口罩来满足市场需求。
  • 抗菌纺织品还可以设计用于针对浅表皮肤癌微环境,充当皮肤微生物群的调节剂,同时对抗皮肤癌细胞。

这些应用使得生物活性纺织品更加绿色环保、安全、高性能,能够提供更多的功能性和舒适性,满足人们对健康和舒适的需求。

医学领域:

通过利用皮肤微生物穿透皮肤屏障的能力,或许可以开发微生物活化免疫细胞来传递细胞因子、小分子化学物质或疫苗

微生物在皮肤上引发免疫反应,并与皮肤免疫细胞进行相互作用,调节免疫应答和免疫耐受。这为开发新的免疫调节治疗策略提供了新的思路。

通过调节肠道微生物组来靶向皮肤健康是一种很有前景的替代疗法。对于一些慢性皮肤病患者来说,肠道微生物群的紊乱可能是病情加重或难以治愈的原因之一,而通过调整饮食、生活习惯、环境等因素,同时加入益生菌或其他补充剂等,调节肠道微生物群的平衡,增强皮肤对各种病原体的抵抗力;同时通过肠道菌群调节影响自身免疫反应,改善皮肤疾病的症状。

通过皮肤、肠道微生物群联合检测可以探索和评估微生物之间的相互关系,并在皮肤问题的中提供更全面有效、个性化的治疗方案

主要参考文献:

Townsend EC, Kalan LR. The dynamic balance of the skin microbiome across the lifespan. Biochem Soc Trans. 2023 Feb 27;51(1):71-86.

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牛皮癣的肠-脑-皮轴

谷禾健康

世界卫生组织报告说,银屑病(俗称“牛皮癣”)影响全世界近一亿人。 发病的平均年龄在15至35岁之间。

牛皮癣最常见的形式是斑块状牛皮癣

皮肤细胞异常快速地生长并在皮肤上堆积

多余的细胞会产生厚而有光泽的鳞片

带有干燥,发痒的红色斑块,有时会很痛

关于牛皮癣的常见类型详见附录。

认识牛皮癣   

大多数牛皮癣患者会经历症状的“周期”。有时可能会在几天或几周内出现严重的症状,然后症状可能会消失。在几周内,病情可能会再次发作。周而复始。没有症状的时候并不意味着牛皮癣不会复发。

有一点需要说明的是,牛皮癣并不会传染。

牛皮癣的症状是如何产生的?

与其说牛皮癣是皮肤病,倒不如说是一种自身免疫性疾病。自身免疫性疾病是身体自我攻击的结果。当牛皮癣发生时,T细胞会错误地攻击皮肤细胞。

这种错误的攻击会导致皮肤细胞生产过程过度运转。加速的皮肤细胞生成会导致新的皮肤细胞发育过快,然后被推到皮肤表面堆积。

那么,肠道微生物如何影响皮肤?肠-脑-皮肤轴如何发挥作用?肠道神经递质有什么样的调节功能?与牛皮癣之间有什么关系?具体的病理作用是什么?我们来详细了解一下。

牛皮癣患者肠道微生物组成   

多项研究采用16S rRNA测序技术,分析了牛皮癣患者和健康人的粪便微生物组。结果显示,牛皮癣患者的肠道菌群结构与健康人不同。

在门水平上,牛皮癣患者的厚壁菌门和放线菌门丰度显著增加;在种水平上,牛皮癣患者的Ruminoccocus gnavus, Dorea formicigenerans,Collinsella aerofaciens丰度显著增加,而Prevotella copri ,Parabacteroides distasonis,Akkermansia muciniphila丰度显着降低。

最近的研究发现,牛皮癣患者的厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度在门的水平上是颠倒的,16种系统型在属水平上存在显著差异。

Hidalgo-Cantabrana 等人在牛皮癣患者中观察到严重的菌群失调,某些菌群多样性较低且相对丰度发生改变。研究表明,牛皮癣改变了患者肠道菌群的特性和功能。

牛皮癣患者的肠道微生物和皮肤-肠道轴    

牛皮癣和其他全身性炎症性疾病一样,涉及各种免疫途径的不适当激活,导致促炎性细胞因子升高。而肠道菌群参与促炎性Th17细胞的发育,调节炎症性肠病和肥胖症等疾病中的炎症。

前面提到牛皮癣患者肠道中的艾克曼菌(A. muciniphila)明显减少,该菌是可以增强肠道上皮的完整性并能抵抗全身性炎性疾病。

同样发现艾克曼菌减少的还有Scher等人,他们的研究,发现牛皮癣患者同时还伴有Ruminococcus,  Pseudobutyrivibrio的相对丰度降低。而金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),白色念珠菌(Candida albicans)和马拉色菌(Malassezia)在皮肤和肠道中定植的增加与牛皮癣加剧有关。所以说,肠道和皮肤之间的联系是强烈的和双向的。

那么,肠道菌群是怎么对皮肤产生影响的呢?

取决于肠道微生物群及其代谢产物从肠道到皮肤的传播。某些致病细菌可以产生某些代谢产物,例如苯酚和对甲酚。 这些代谢物可以破坏皮肤屏障的完整性和表皮分化,减少皮肤的水合作用,并损害角化作用,这些作用与进入血液和在皮肤中积累有关。

短链脂肪酸(SCFA)是一种代谢产物,参与免疫细胞的活化和凋亡。 越来越多动物实验证据表明,慢性系统性炎症是肠道生态失调的主要后果。由于促炎性细胞因子的分泌,上皮通透性增加和激活的效应T细胞之间的不平衡,这导致了慢性全身性炎症的恶性循环。 这可能是肠道微生物组诱导皮肤损伤的众多机制之一。

肠道微生物的畸变导致多种炎症性皮肤病,例如寻常痤疮,脂溢性皮炎和牛皮癣。 越来越多的证据表明肠道菌群失衡会诱发炎症性皮肤病。 

当然这也为我们提供了一种改善皮肤状况的可行方法——肠道菌群调节。基于这些发现,益生菌可以治皮肤炎症,方法简单,安全且便宜。(更多关于牛皮癣的预防措施详见后面章节)

牛皮癣患者肠道微生物和神经递质   

关于微生物群和神经系统之间的干扰,研究表明宿主神经递质和/或相关途径在交流过程中起着关键作用。

斯托克斯和皮尔斯伯里首先基于各种实验证据和临床轶事,提出了肠-脑-皮轴概念,表明胃肠道调节介导了情绪和神经状态对皮肤的影响,情绪状态(如抑郁、焦虑等)会促进局部和全身性炎症。

研究还发现,情绪状态与炎症性皮肤状况之间的重要联系可以通过肠道菌群来调节。 

最近的研究支持肠-脑-皮肤理论的证据。 我们前面的文章说过,肠道微生物会影响皮肤状况(痤疮的严重程度,点此查看 痘痘?粉刺?皮肤问题很可能是肠道问题),这与它们调节全身性炎症,氧化应激和情绪变化的能力是一致的。

牛皮癣患者肠道微生物通过分泌神经递质介导免疫系统和神经系统之间的相互作用

Guang Chenet al., Dermatol Ther (Heidelb),2020

细菌代谢产物对内源性中枢神经系统信号的激活涉及许多神经递质,包括GABA,5-羟基色胺(5-HT),去甲肾上腺素,多巴胺等。

以下对3种常见的神经递质展开讨论。

 多 巴 胺  

多巴胺是中枢神经系统中的一种重要神经递质,可控制认知、情绪、免疫和神经内分泌。

1. 在牛皮癣中,免疫系统和神经系统之间的串扰通过神经递质(如多巴胺)通过影响局部组织环境来调节免疫反应,并可能例如影响T细胞的活化状态和迁移。 免疫细胞还利用神经递质相互交流,以牛皮癣的组织特异性炎症为目标。

2. 证据表明,在31–88%的病例中,患者报告称压力是其牛皮癣的诱因。压力也是牛皮癣暴发的结果。 因此,所有的压力激素,包括多巴胺,都应该是牛皮癣的重要调节剂。

3. 多巴胺可以增加角质形成细胞的活性,这在细胞因子和趋化因子的释放中起作用。

  5- 羟 色 胺  

5-羟色胺是一种信号分子,通过旁分泌,内分泌和邻分泌调节多种生理过程,包括免疫系统,胃肠道和神经系统。超过90%5-HT是由胃肠道肠嗜铬细胞(EC)合成的,而5%的5-HT是在肠系膜神经元中合成的,还有一部分是在大脑中合成的。

血清素水平可以通过色氨酸羟化酶的帮助,通过分泌小分子(如SCFAs)来促进ECs产生血清素。 

80年代,5-HT被定义为一种免疫调节剂,因为它具有抑制炎症的能力,包括牛皮癣,5-HT改变了血清素能系统失调患者的免疫反应。 

 GABA  

GABA作为CNS的主要抑制性神经递质,具有广泛的生物学活性,包括调节突触传递,促进神经元发育和放松,预防失眠和抑郁。

越来越多的证据表明,GABA可以被细菌消耗和/或产生。乳酸菌和双歧杆菌是GABA的主要来源。

最近的一项人类研究中,从瘦到肥胖个体的粪便微生物组移植提高了血浆中的GABA水平,这表明微生物组可以控制GABA的产生水平

GABA 的免疫作用

研究人员发现了GABA的各种生物活性,例如抗高血压,抗糖尿病,抗癌,抗氧化剂,抗发炎,抗微生物和抗过敏作用。

GABA与牛皮癣

牛皮癣患者通常有瘙痒,可能与GABA系统有关。 实验研究报道了牛皮癣患者皮肤中GABA配体和GABAA受体的表达增加,表明它们在与牛皮癣相关的发病和瘙痒中具有关键作用。 因此,GABA可以被认为是预防和治疗牛皮癣的潜在替代疗法。

表 神经递质产生菌(代表性的菌)

Guang Chenet al., Dermatol Ther (Heidelb),2020

综上,肠道菌群可能通过分泌神经递质来介导神经系统和免疫系统之间的串扰。FMT(粪菌移植)可能是牛皮癣的一种新型疗法。 需要进一步的临床试验以提供可靠的证据,验证潜在机制。

肠-脑-皮轴是神经传递调节中可能的通讯途径。通过了解这些途径及其与疾病特征的关系,可以设计肠道菌群介导的干预措施来操纵这些靶点以治疗牛皮癣。

虽然牛皮癣的症状可能反反复复,但至少可以做一些相应的预防措施,避免不断诱发其发作。

 关于预防牛皮癣的十条建议  

 1. 减 轻 压 力  

生活中的日常压力可能会对任何人产生负面影响,但对牛皮癣患者而言尤其成问题。身体容易对压力产生炎症反应。这种反应会引起牛皮癣发作。

 ——心理咨询

牛皮癣患者更容易出现抑郁等心理问题。当出现新斑点时,可能会不太自信。这种情况的持续循环会造成心理伤害。可以咨询专业的心理专家或加入牛皮癣患者正规论坛等进行交流。

——瑜珈 

瑜伽促进身心放松,帮助缓解压力。

——冥想和其他放松技术。

尝试读书,跑步,与家人朋友聊天等。

 2. 避 免 某 些 yao 物  

某些yao物可能会干扰人体的自身免疫反应并引起炎症,从而引发牛皮癣。

 3. 防 止 皮 肤 受 伤  

有些人的皮肤损伤会进一步引发牛皮癣。这就是所谓的Koebner现象。引发牛皮癣的常见皮肤损伤包括晒伤和擦伤。

保护好皮肤可以帮助预防牛皮癣。如果外出时,应始终采取额外的预防措施,可以包括以下措施:

–外出时使用防晒霜并戴上帽子

–进行园艺时戴长袖手套

–在户外活动前喷杀虫剂

–参加户外活动时要谨慎

对于牛皮癣患者来说,过多的阳光会导致症状加剧。虽然说,适量的阳光可以缓解某些症状,保持10分钟左右,晒伤会引起耀斑。

 4. 温 和 清 洁  

牛皮癣患者应选择温和的保湿清洁剂,避免使用会导致皮肤干燥或刺激皮肤的配方。

避免含以下刺激成分:

月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、鲸蜡醇、二十二醇、视黄酸等。

 5. 注 意 保 湿 

寒冷干燥的气候也会加剧牛皮癣的症状。在这种天气下,皮肤水分较少,尤其热空调会更加干燥,实在太干的情况,最好配备加湿器。

洗澡不要超过10分钟,洗完澡后尽快保湿。可用毛巾拍干皮肤并涂上无气味的乳液,帮助锁住水分。

 6. 避 免 感 染  

感染会引发牛皮癣,因为感染会对免疫系统造成压力,从而引起炎症反应。

特别是链球菌性咽喉炎与小儿牛皮癣的发作有关。牛皮癣突然发作可能发生在耳痛,扁桃体炎或呼吸道或皮肤感染后。

如果发现有皮肤受伤(例如割伤或伤口),请确保正确清洁包扎以防感染。其他预防感染的方法包括:

–全天经常洗手

–避免与他人共享食物,饮料或饮食用具

–限制接触生病的人,尤其是儿童

 7. 饮 食 健 康  

如果是肥胖或超重患者,牛皮癣症状可能加重。因此,需要注意通过锻炼和饮食健康的饮食来控制体重。2013年发表在JAMA Dermatology上的一项研究发现,低热量饮食有利于改善牛皮癣。

另外,某些食物可能会引起人体内的炎症,从而引发牛皮癣症状。当然也有食物可以帮助减轻炎症和爆发现象。

可能引起炎症的食物包括:

红肉、乳制品、高脂食品、加工食品、精制糖、茄属植物、柑橘水果等。

可能减轻炎症的食物包括:

肥鱼,例如鲑鱼和金枪鱼

种子,例如亚麻籽和南瓜籽

坚果,尤其是核桃和杏仁

绿叶蔬菜,例如菠菜和羽衣甘蓝

关于抗炎饮食,促炎饮食可查看我们之前的文章:

深度解析 | 炎症,肠道菌群以及抗炎饮食

8. 避 免 酗 酒  

酒精是许多牛皮癣患者的诱因。哈佛大学医学院附属医院的一项研究发现,每周喝两到三杯酒(不是淡啤酒)和牛皮癣的患病率增加有关。

 9. 避 免 吸 烟  

如果患有牛皮癣,请避免吸烟。烟草会增加牛皮癣的风险,加剧牛皮癣症状。

 10. 保 证 睡 眠  

建议成年人每天睡七至八个小时。充足的睡眠可以支持免疫系统,并可以帮你保持健康的体重和控制压力。所有这些对于预防牛皮癣都很重要。


附录:

牛皮癣的常见类型   

斑块状银屑病——常见类型

导致红色发炎的斑块,覆盖皮肤区域。这些斑块通常覆盖着发白的银鳞或斑块。

肠状牛皮癣——儿童时期很常见

引起小的粉红色斑点。常见的部位包括躯干,手臂和腿。很少像斑块状牛皮癣那样浓密或凸起。

脓疱性牛皮癣——多见于成人

导致白色的脓性水疱和大面积的红色发炎皮肤。

反向银屑病——特殊部位

导致皮肤发红,发亮,发炎。在腋下或乳房等部位皮肤皱褶周围发展。

红皮病性牛皮癣——严重且非常罕见

通常一次覆盖身体的大部分,鳞片经常脱落成大块或片状脱落。患有这种牛皮癣的人可能经常发烧或生病。

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健康的人类微生物组

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