9文聚焦皮肤菌群：为啥重要？受何调控？ | 热心肠日报

今天是第2096期日报。

Cell子刊：表皮葡萄球菌维持皮肤屏障稳态

Cell Host and Microbe[IF:21.023]

① 在小鼠模型中，皮肤共生菌——表皮葡萄球菌可增强皮肤屏障完整性，以减少皮肤失水，并增加角质层的神经酰胺含量；② 表皮葡萄球菌可在小鼠及人的皮肤上表达鞘磷脂酶；③ 表皮葡萄球菌表达的鞘磷脂酶对宿主无害，并可通过产生胆碱磷酸作为表皮葡萄球菌的营养来源，以促进后者的皮肤定殖；④ 表皮葡萄球菌通过鞘磷脂酶的活性增加皮肤中的神经酰胺含量，并抑制皮肤脱水。

Commensal Staphylococcus epidermidis contributes to skin barrier homeostasis by generating protective ceramides
02-04, doi: 10.1016/j.chom.2022.01.004

【主编评语】Cell Host and Microbe上发表的一项最新研究结果，发现表皮葡萄球菌可通过其表达的鞘磷脂酶促进自身的皮肤定殖，并增加皮肤中的神经酰胺含量，以增强皮肤屏障完整性。（@aluba）

Cell 子刊：皮肤菌群或可通过芳基烃受体信号，影响皮肤屏障功能

Cell Host and Microbe[IF:21.023]

① 皮肤屏障的形成需要共生菌群，GF小鼠的皮肤上皮细胞发育和分化受到损害，共生菌群促进皮肤屏障功能和修复；② GF小鼠皮肤的芳烃受体（AHR）信号途径表达下降，用AHR激动剂处理GF小鼠，可改善GF小鼠的屏障功能和修复能力；③ 缺乏AHR信号的小鼠皮肤，屏障通透性的增加，对金黄色葡萄球菌感染的易感性增强，在特应性皮炎模型试验中的病理学特征增加；④ 来源于人类皮肤中的共生菌群，可通过AHR的激活恢复皮肤屏障功能。

Commensal microbiota regulates skin barrier function and repair via signaling through the aryl hydrocarbon receptor
2021-06-30, doi: 10.1016/j.chom.2021.05.011

【主编评语】表皮形成了一道天然屏障，能保护身体免受有害物质的进入，同时也起到感知和整合环境信号的作用。形成和维持这一表皮屏障需要皮肤微生物的参与。Cell Host and Microbe发表的文章，利用无菌小鼠，证明了皮肤微生物群通过AHR调节上皮细胞分化和皮肤屏障功能方面的作用，提示皮肤微生物群直接影响到表皮物理屏障的发展。（@nana）

Cell子刊：ADAM10-Notch信号调节毛囊皮肤菌群，影响脱发

Immunity[IF:31.745]

① 内肽酶类ADAM10-Notch轴增强了I干扰素反应性毛囊(HFs)上皮细胞先天免疫力；② ADAM10-Notch信号的缺失，导致炎症相关基因上调，炎症性脱发，损害了先天性上皮屏障，促使棒状杆菌在微生物群中大量富集；③ 菌群失调引起2型先天淋巴细胞介导的炎症，炎症的发生依赖IL-7受体、S1P1R和CCR6，进而导致HFs的死亡和不可逆转的脱发；④ ADAM10-Notch信号轴通过促进I型干扰素反应下游的b-防御素-6表达来增强上皮的先天免疫力。

Disruption of the endopeptidase ADAM10-Notch signaling axis leads to skin dysbiosis and innate lymphoid cell-mediated hair follicle destruction
2021-09-27, doi: 10.1016/j.immuni.2021.09.001

【主编评语】毛囊(HFs)作为干细胞、免疫细胞和共生微生物的枢纽，在炎症和平衡状态的扮演重要角色。Immunity发表的文章，证明ADAM10-Notch信号是毛囊开口处微生物群的重要调节器，其破坏导致以棒状杆菌为主的菌群失调，引发ILC介导的毛囊及其干细胞的炎症性破坏，最终导致不可逆转的脱发。本研究表明，宿主-微生物共生关系的调节对组织和干细胞的平衡至关重要，这对维持慢性炎症期间的组织完整性具有临床意义。（@nana）

第四军医大学：皮肤菌群代谢物喹啉酸或可治疗银屑病

Journal of Investigative Dermatology[IF:8.551]

① 纳入15 名银屑病患者和 17 名健康者，患者皮损部位喹啉酸（QA）水平显著低于健康者，且与银屑病的严重程度呈负相关；② 在咪喹莫特（IMQ）诱导建立银屑病的小鼠模型中，局部应用QA可减轻炎症细胞浸润，抑制IL-1β、IL-6、IL-18、S100A8和CXCL1等细胞因子表达；③ QA通过NF-κB通路激活芳香烃受体（AhR）显著减轻皮肤炎症，从而抑制NLRP3炎症小体的激活；④ AhR局部缺失可恢复NLRP3炎症小体的表达，加重IMQ诱导的小鼠银屑病样症状。

Quinolinic acid, a tryptophan metabolite of the skin microbiota, negatively regulates the NLRP3 inflammasome through the aryl hydrocarbon receptor in psoriasis
02-07, doi: 10.1016/j.jid.2022.01.010

【主编评语】银屑病俗称牛皮癣，是常见的以鳞屑性红斑为临床特征的慢性炎症性皮肤病，其发病机制涉及皮肤菌群失调。多项研究表明，银屑病皮损和健康皮肤之间的微生物群落丰度发生了变化。然而，对皮肤菌群的代谢途径的了解要少得多，尤其是与免疫抑制密切相关的色氨酸代谢。来自中国人民解放军空军军医大学（第四军医大学）的王刚教授团队发表在Journal of Investigative Dermatology上的一项研究表明，皮肤菌群衍生的色氨酸代谢物喹啉酸（QA）对银屑病患者的芳香烃受体（AhR）–NLRP3炎症小体信号激活具有负调节作用，为银屑病患者微生物代谢和宿主皮肤之间的相关性提供了深入见解。（@EADGBE）

Cell子刊：影响持久的新生儿皮肤菌群-免疫互作（观点）

Trends in Immunology[IF:16.687]

① 与成人比，新生儿皮肤细菌和免疫细胞的组成和功能有很大的差异；② 新生儿期表现出免疫细胞耐受性增加、先天型淋巴细胞到经典记忆群的分层过渡等特征；③ 生命早期微生物调节机体免疫能力强，错过关键时间窗口，一些免疫事件不能再现；④ 生命早期的细菌暴露可通过细菌间互作、细菌与上皮细胞的互作、细菌与免疫细胞的互作，影响皮肤免疫功能；⑤ 利用活菌或细菌衍生疗法促进皮肤健康或治疗皮肤病，取决于细菌的定植能力及对皮肤菌群的影响；

Baby's skin bacteria: first impressions are long-lasting
2021-11-04, doi: 10.1016/j.it.2021.10.005

【主编评语】生命早期是皮肤微生物定植和免疫发展的一个动态时期，推测这一时期的微生物暴露会持久地改变皮肤免疫和之后的疾病易感性。细菌通过与微生物以及皮肤上皮细胞、免疫细胞的相互作用，对婴儿皮肤免疫印记作出贡献。Trends in Immunology发表的观点文章，强调了关注生命早期的微生物免疫调节所带来的独特机会和挑战的重要性，只有通过对这个关键时间窗口的皮肤-微生物互作的专门研究，才能阐明有助于持续的宿主-微生物共生/互作的关键事件的分子基础。（@nana）

Nature子刊：耳念珠菌在皮肤哪些部位定植？受何因素影响？

Nature Medicine[IF:53.44]

① 在一家专业护理机构中收集57名志愿者的皮肤、口腔和肛门部位的标本和临床数据，这些个体都进行过常规葡萄糖酸氯己定（CHG）清洗；② 整合微生物基因组学和流行病学数据，发现多个身体部位均存在耳念珠菌，而这些部位通常不作为筛查对象；③ 高浓度的CHG与抑制耳念珠菌的生长有关，与共生微生物的有害扰动无关；④ 人类霉菌生物群动态建模发现，皮肤真菌群落的潜在变化或是获得和持续感染耳念珠菌的可调节风险因素。

Integrated genomic, epidemiologic investigation of Candida auris skin colonization in a skilled nursing facility
2021-06-21, doi: 10.1038/s41591-021-01383-w

【主编评语】念珠菌是一种备受关注的真菌病原体，对抗菌剂和消毒剂有抗药性，在人类皮肤和无生命环境中具有持久性。为了给监测和未来的治疗策略提供信息，Nature Medicine发表的文章，调查了Candida auris在皮肤上的定植情况，并探讨了影响Candida auris的微生物组。（@nana）

Cell子刊：人体解剖学特征如何促进痤疮丙酸杆菌各菌株的中性共存？

Cell Host and Microbe[IF:21.023]

① 收集健康人的皮肤样本（包括皮肤毛孔）进行全基因组测序，发现痤疮丙酸杆菌的不同菌株能够在一个人的皮肤上共存，但在同一毛孔内不共存；② 每个皮肤毛孔都由一个痤疮丙酸杆菌品系主导，从同一皮肤孔中分离出来的菌落几乎是完全相同的，相隔<1个突变的距离；③ 孔隙解剖学强加了随机的单细胞瓶颈，进而驱动了单个皮肤毛孔内的低多样性，由此产生的种群分裂减少了痤疮丙酸杆菌基因型之间竞争，促进了共存。

Anatomy promotes neutral coexistence of strains in the human skin microbiome
01-06, doi: 10.1016/j.chom.2021.12.007

【主编评语】是什么因素影响同一物种的菌株能够在微生物组中共存？Cell Host and Microbe发表的研究，探讨了宿主解剖学是否可以解释痤疮杆菌的菌株共存。结果表明，皮肤毛孔通过中性瓶颈（从同一毛孔分离出来的菌落通常相差<1个突变）在空间上隔离痤疮杆菌的基因型，从而减少竞争并促进各系之间的共存。提示涉及毛孔内定植细菌的治疗干预措施可能侧重于清除常驻种群，而不是优化益生菌的健康。（@nana）

年龄及宿主因素如何影响皮肤菌群组成

Journal of Investigative Dermatology[IF:8.551]

① 纳入158名不同年龄段的白人女性，对前臂、臀部及面部皮肤的菌群进行分析；② 在所有皮肤部位中，皮肤细菌的多样性均随着年龄增长而显著增加；③ 在相对丰度＞1%的菌属中，乳杆菌属及丙酸杆菌属的丰度随着年龄增长而显著降低，部分菌属表现出了年龄及位点特异性的丰度变化；④ 皮脂腺细胞面积随着年龄增长而降低，天然保湿因子、抗菌肽及皮肤脂质随着年龄增长而增加，而这些因素均与特定菌属的变化相关。

Aging-Associated Changes in the Adult Human Skin Microbiome and the Host Factors that Affect Skin Microbiome Composition
2021-12-07, doi: 10.1016/j.jid.2021.11.029

【主编评语】Journal of Investigative Dermatology上发表的一项最新研究，对比分析了不同年龄段的受试者的不同皮肤部位的菌群组成，鉴定了年龄及不同宿主因素对皮肤菌群组成的影响。（@aluba）

Nature子刊：细菌培养和宏基因组学结合，助力皮肤微生物组研究

Nature Microbiology[IF:17.745]

① 结合细菌培养和宏基因组测序组装皮肤微生物基因组集（SMGC），其中包括来自7535个宏基因组组装的基因组和251个分离的基因组，共计622个原核物种；② SMGC与公开的皮肤宏基因组数据集相结合，以确定人类皮肤微生物组的成员及其功能；③ SMGC集合包括174个新鉴定的细菌物种和12个新鉴定的细菌属，12个真核生物物种，数千个非冗余的病毒序列；④ SMGC能够对85%的皮肤宏基因组序列进行分类，并提供了全面的皮肤微生物组多样性信息。

Integrating cultivation and metagenomics for a multi-kingdom view of skin microbiome diversity and functions
2021-12-24, doi: 10.1038/s41564-021-01011-w

【主编评语】人类皮肤微生物组的变化与痤疮和特应性皮炎等皮肤病有关。有研究对皮肤微生物组在健康或疾病中的作用进行的宏基因组调查发现，许多测序数据与参考基因组不匹配，使得宏基因组数据集难以解释。Nature Microbiology发表的研究，将培养方法与宏基因组分析相结合，建立了皮肤微生物基因组集（SMGC），其中包括从7535个metagenome-assembled genomes（MAGs）中鉴定出来的622个原核生物物种，以及251个培养的细菌基因组，12个真核生物基因组和数千个非冗余病毒序列。通过SMGC，可以更精细的描述人类皮肤样本中微生物的多样性。本研究或可帮助我们增加对皮肤微生物群在健康方面的认识，并设计治疗方法来对抗与微生物相关的皮肤疾病。（@nana）

感谢本期日报的创作者：aluba，nana，九卿臣

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