外用益生菌在防治特应性皮炎中的应用

2018-01-19温禾姚煦

中华皮肤科杂志 2018年9期

温禾姚煦

210042南京，中国医学科学院北京协和医学院皮肤病研究所风湿免疫科

皮肤表面稳定的微生物群组是维持人皮肤健康和良好状态的一个重要因素[1]。皮肤微生物参与了特应性皮炎（AD）的发生发展，靶向和纠正皮肤微生物群的异常以恢复皮肤表面微生物的稳态是AD预防和治疗的新手段。

一、皮肤表面微生物群组与AD

皮肤为多种多样的微生物如细菌、真菌、病毒等提供定植场所，它们在皮肤各个部位共同生存，参与构成皮肤表面多样性的生态系统，这些紧密定植的复杂微生物群体被称为皮肤微生物群组[1]。皮肤表面菌群的改变或者宿主免疫反应的异常会造成皮肤微生物群失衡，引起过度的炎症反应，导致一些非感染性皮肤病，如皮炎、痤疮、银屑病、湿疹等的发生发展[2]。皮肤的生理状态决定了微生物的定植模式，在潮湿区域定植最多的微生物是葡萄球菌属和棒状杆菌属，在皮脂分泌较多的区域为亲脂性的微生物，如丙酸杆菌属和马拉色菌属，而在最广泛的皮肤干燥区域则有混合微生物定植，包括变形菌、放线菌、厚壁菌、拟杆菌和大量的革兰阴性细菌[3]。通过测序发现，正常皮肤菌群种类多样，AD患者的皮肤菌群种类减少和金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）大量定植[4]。AD皮肤降低的细菌种属包括链球菌属、丙酸杆菌属、不动杆菌属、棒状杆菌属、普氏菌属[5]。金葡菌的异常定植和AD的疾病严重程度呈正相关性[6]。除金葡菌，在AD皮损区表皮葡萄球菌和溶血性葡萄球菌的数量也明显增加[7]。真菌微生物组学显示，AD患者马拉色菌家族的数量明显降低，包括曲霉菌、白念珠菌和隐球菌在内的非马拉色菌种类增加[8⁃9]。

二、金葡菌参与AD炎症反应

90%的AD患者表皮均有金葡菌定植。金葡菌通过破坏屏障、活化角质形成细胞及皮肤内的免疫细胞诱导炎症反应。金葡菌可通过各种机制破坏皮肤屏障：产生表皮剥脱毒素破坏角质形成细胞间的紧密连接[10]；刺激角质形成细胞丝氨酸蛋白酶的产生，破坏丝聚合蛋白及其他表皮蛋白[11]；下调表皮分化复合体标志角蛋白1、角蛋白10、兜甲蛋白和丝聚合蛋白等基因的表达[12]；δ毒素作为金葡菌酚可溶性调控蛋白的一种，可活化肥大细胞诱发皮肤炎症[13]；分泌穿孔α毒素触发炎症小体活化，导致角质形成细胞死亡，分泌细胞外黏附蛋白，改变角质形成细胞的形态、增殖和迁移能力[14]。金葡菌还可活化角质形成细胞及皮肤内的免疫细胞，分泌超抗原葡萄球菌肠毒素A和B，直接诱发IgE的产生，诱导白细胞介素（IL）22的产生，活化T细胞介导的金葡菌相关皮肤炎症[15⁃18]；分泌微生物相关分子模式分子[19]和天然免疫细胞模式识别受体结合，促进Toll样受体（TLR）活化，前炎性细胞因子释放，免疫反应向Th2方向发生偏移，并诱导持久的T细胞炎症反应[20]；动员高浓度细菌脂蛋白释放活化皮肤角质形成细胞和白细胞的TLR2[21]；释放膜性囊泡通过皮肤屏障，诱导炎性细胞聚集，产生Th1和Th2混合的免疫反应[22]；自身可穿透表皮，上调体内抗菌肽表达水平，诱导IL⁃4、IL⁃13、IL⁃22等炎性因子的水平升高[23]；Th2和Th22型细胞因子进一步下调表皮分化复合体的基因表达，造成皮肤屏障的损伤，又促进了金葡菌的结合和定植[24]，形成菌群失调-皮肤损伤的恶性循环。此外，金葡菌还可通过一些免疫逃逸机制规避宿主的免疫防御[25⁃26]。

三、针对皮肤表面微生物群组的外用治疗

口服及外用抗生素治疗可降低AD患者表皮金葡菌的定植，但不能改善皮肤菌群的平衡，且容易导致菌群种类减少。益生菌是指以适当剂量进入人体对宿主有益的活性微生物。双歧杆菌和乳酸杆菌属是最常见的益生菌种属，其他细菌种属的杆菌、肠球菌和链球菌以及真菌的酵母菌属也属于益生菌。既往研究多集中于口服益生菌治疗AD，其可通过影响肠道免疫和系统免疫，诱导调节型T细胞或Th1型细胞产生，平衡Th1/Th2免疫反应，从而达到辅助治疗AD的目的。外用益生菌治疗AD是近年来提出的新观点，在部分动物实验及人体试验中发现，外用益生菌可减少金葡菌定植，调控局部免疫反应，恢复皮肤屏障，减轻AD炎症，避免口服可能带来的系统不良反应。相对于抗生素治疗的优势在于，益生菌的抗微生物特性不会破坏皮肤表面微生物的稳态，避免非特异性杀菌带来的不良反应。

1.来源于AD小鼠的研究：在AD小鼠皮肤表面种植玫瑰单胞菌可抑制金葡菌的生长，加强皮肤屏障功能，活化机体的固有免疫反应[27]。与无菌小鼠比较，清洁级小鼠皮肤表面定植的表皮葡萄球菌可更好抵御病原菌感染[28]。表皮葡萄球菌产生的脂磷壁酸可通过TLR3通路抑制损伤所引起的皮肤炎症[29]。表皮葡萄球菌还可通过活化IL⁃1信号通路来调节皮肤T细胞的功能[28]。研究发现，非致病菌线状透明颤菌（V.filiformis）的产物可抑制小鼠AD样炎症反应[30]。线状透明颤菌通过与TLR2受体结合，诱导分泌IL⁃10的树突细胞产生，从而诱导以分泌低水平干扰素γ和高水平IL⁃10为特征的Tr1细胞分化。

2.来源于人体的研究：Gueniche等[31]进行一项针对敏感肌肤的研究，将长双歧杆菌溶解产物用于体外人体皮肤移植模型，发现加入长双歧杆菌组可明显改善炎症相关指数，降低血管扩张程度，减轻水肿，稳定肥大细胞膜，降低肿瘤坏死因子α的释放。作者还将含有长双歧杆菌的乳液应用于66例敏感肌肤的女性患者，证实了这种益生菌分解产物可增强皮肤抵抗力，降低皮肤敏感性。Lopes等[32]进行益生菌在人皮肤上的生物学行为研究，发现几乎所有被测试的益生菌均对表皮中的角蛋白有黏附作用，可一定程度上降低致病菌的黏附。大部分乳酸杆菌（德氏乳杆菌除外）的无细胞培养上清液产物均可明显抑制大肠杆菌、铜绿假单胞菌及痤疮丙酸杆菌的生长，其余经测试的益生菌如动物双歧杆菌、德氏乳杆菌均可或多或少抑制某一种或某几种致病菌的生长，大多数的益生菌是通过分泌有机酸来改变皮肤pH，达到抑菌作用。此外，益生菌还可通过阻止或破坏致病菌在皮肤表面生物膜的形成，抑制致病菌的群体效应感受器，进而破坏致病菌的群体效应调控机制来阻止其扩增等，维持皮肤表面微生物稳态。Seité等[33]进行了线状透明颤菌外用治疗AD的相关研究，发现给予含有非致病菌线状透明颤菌成分（LRP⁃VFB）保湿剂A的患者，治疗28d后AD严重程度评分明显低于使用保湿剂B（不含LRP⁃VFB）的患者，而且差异在复发患者更为显著。提示含线状透明颤菌的保湿剂可以帮助AD患者皮肤表面微生物稳态的恢复，并显著减少复发次数及复发的严重程度。LRP⁃VFB可以刺激抗菌肽信使RNA表达，可能和其特殊的脂多糖（线状透明颤菌-脂多糖）中的脂质A结构相关。Park等[34]观察乳酸杆菌外用治疗AD炎症的疗效，28例AD患者，一侧肢体皮损外用含有乳酸杆菌的润肤剂，另一侧仅用润肤剂，每日2次，治疗4周后，外用含乳酸杆菌润肤剂的皮损处皮肤经皮水丢失和视觉模拟评分均低于对照组，同时皮肤电容也明显高于对照侧，提示局部应用含乳酸杆菌的润肤剂可以改善AD患者皮肤通透性。Nakatsuji等[35]进行了皮肤表面共生菌抵御金葡菌侵袭的机制研究，通过对正常人皮肤表面定植的细菌16s rRNA进行基因测序，选取普遍存在的具有抗微生物特性的人型葡萄球菌A9菌株，体外共培养发现，A9菌株可明显抑制金葡菌生长。将相同密度的A9菌株和无抗微生物特性的人型葡萄球菌菌株分别应用在有金葡菌存在的猪皮肤及小鼠背部皮肤上，发现A9菌株均可明显减少金葡菌数量。进一步研究发现，A9菌株可产生类似羊毛硫抗生素（lantibiotic）的抗微生物物质Sh⁃lantibiotic⁃α和Sh⁃lantibiotic⁃β，不仅可抑制金葡菌生长，还可与宿主表面产生的天然抗微生物肽如人源抗菌肽LL⁃37发挥协同抗菌作用。为验证A9菌株抗菌作用，作者选取5例皮肤表面金葡菌阳性的AD患者进行菌群测序，发现具有保护作用的表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌菌株比例在AD患者皮肤上显著降低。将这些保护性菌株添加到护肤乳中，外涂于患者手臂后，患者手臂上的金葡菌水平下降90%以上，其中2例患者检测部位的金葡菌完全消失。