痤疮发生机制研究和治疗药物开发的进展*

刘家伶，王雅芬，苏经迁，黄鹭强

（1.福建师范大学生命科学学院，福建 福州 350117；2.福建省特色海洋生物资源可持续利用重点实验室，福建 福州 350117；3.福建师范大学南方生物医学研究中心，福建 福州 350117）

痤疮是一种常见的累及毛囊皮脂腺的慢性炎症性皮肤病，其发病机制目前尚未完全清楚，但多数学者认为其发病因素主要包括皮脂分泌过多、毛囊漏斗部过度角化并形成角栓、痤疮丙酸杆菌过度增殖和炎症反应。痤疮丙酸杆菌被认为是致病的关键环节，本文介绍了痤疮丙酸杆菌与痤疮的关系、致病机理、痤疮治疗以及新药开发的研究进展，为该病的发病机理和用药提供理论参考。

1 痤疮产生的机理

1.1 痤疮发生的微生物基础

痤疮丙酸杆菌属于皮肤常驻菌，与金黄色葡萄球菌等皮肤暂驻菌一同构成了皮肤微生态环境平衡，当这种平衡被打破就会导致菌群失调，可能导致其他炎症性非传染性疾病(NCDs)。该菌在代谢活动中产生如脂肪酶和透明质酸酶(HAase)能够协助细菌在组织中扩散，而一些磷酸酶、唾液酸酶、CAMP(Christie-Atkins-Munch-Petersen)因子等则会造成细胞溶解和组织损伤，同时也可介导痤疮炎症反应[2]。

1.2 痤疮发生的生化基础

研究发现痤疮丙酸杆菌的细胞壁等破碎物能够刺激仓鼠的皮脂腺细胞分泌皮脂，上调促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasing hormone，CRH)的分泌,通过胰岛素样生长因子受体(IGFR)、胰岛素样生长因子(IGF)途径刺激角质细胞(kerotinocyte，KC)合成皮脂[3]。痤疮丙酸杆菌使皮脂的分泌增加，毛囊皮脂腺导管堵塞，其厌氧环境使痤疮丙酸杆菌大量繁殖，致使皮肤菌群失衡，其代谢过程中分解脂肪产生的脂肪酸刺激角质细胞增殖，最终导致毛囊皮脂腺导管的过度角化。

1.3 痤疮与炎性反应的关系

痤疮丙酸杆菌在代谢活动中产生的许多酶类和活性物质对皮肤细胞和组织具有损伤作用，导致毛囊漏斗壁屏障被破坏，引发痤疮炎症反应。Higaki等[4]发现脂肪酶活性与痤疮严重程度密切相关。JeeYoung Choi等[5]研究发现通过间接促进基质金属蛋白酶(MMP)的产生，引起毛囊的破坏，加剧炎症反应。许多研究表明[5]痤疮丙酸杆菌及其提取物能够诱导一系列炎症因子的产生，这些炎症因子包括白介素1、2、6、8、12和肿瘤坏死因子等。介导的炎症反应涉及先天免疫和后天免疫。

1.3.1 先天免疫

机体的模式识别受体(PRRS)通过特异性识别病原相关分子模式(PAMPS)和危险相关分子（DAMPS）快速启动先天免疫。目前为止，与痤疮高度相关的PRRS是Toll样受体(Toll like receptors，TLRs)和Nod样受体(Nodlike receptors，NLRs)。Kim等[6]通过细胞转染和小鼠敲除试验证实了是TLR2在痤疮炎症中起作用。NLRs在内外源信号（活性氧的增多、钾离子外流、溶酶体的破坏释放以及组织蛋白酶B的活化）诱导下进行组装成不同的炎性小体。这些炎症小体通过被特异性的PAMPS激活，进而调控前炎性细胞因子IL-8、IL-12的产生。

1.3.2 后天免疫

在细胞免疫方面，研究发现参与宿主抵御感染或者炎症的T细胞通常是Th1、Th2和Th17。研究者用临床分离的7种刺激T细胞发现只有IL-17(Th17细胞标志分子)和IFN-γ(Th1细胞标志分子)的产生，没有IL-4（Th2细胞标志分子）的产生，表明引起了Th1和Th17的免疫反应。作者进一步验证发现是CD4+T（CD4+T细胞主要为记忆和效应T细胞，且靶向皮肤）细胞在痤疮丙酸杆菌的刺激下产生了IL-17[7]。因此可通过促进树突状细胞(DC)的成熟，活化的D释放大量的炎性细胞因子（如：IL-12、IL-1β、TGF-β、IL-6 和 IL-23）促进 CD4+T细胞分化为Th1和Th17，使细胞免疫参与了痤疮的炎症反应。而Th1细胞和Th17细胞的分化又可进一步分泌大量的IFN-γ和IL-17，从而引发痤疮炎症级联反应。研究者发现痤疮患者的血清中存在许多的Ig及IgM抗体，推测这些抗体介导了痤疮的体液免疫反应。此外，还可以通过激活补体的方式来介导体液免疫[8]。这些研究表明适应性免疫在痤疮炎症反应中起着不可或缺的作用。

2 痤疮的治疗

2.1 痤疮丙酸杆菌与免疫治疗

在痤疮丙酸杆菌基因组中检测到5个(PPA687,PPA1198,PPA1231,PPA1340,PPA2108)与无乳链球菌基因序列同源性约32%的基因，而在此之前只在链球菌中发现过CAMP因子。Christie，Atkins和Munch-Petersen第一次提出了CAMP反应即由链球菌产生的胞外蛋白CAMP和的鞘磷脂酶C（一种β毒素）共同发挥溶血作用。此外，有研究表明痤疮丙酸杆菌CAMP因子能够与G和M类免疫球蛋白结合成为穿孔毒素[9]。Nakatsuji等[10]研究证明CAMP因子与鞘磷脂酶共同发挥溶血活性，通过降解和入侵宿主细胞增强对角质形成细胞和巨噬细胞的毒性作用。痤疮丙酸杆菌还可以通过诱导炎症因子的产生引起宿主免疫反应。于是有研究者从免疫预防这一角度用表面唾液酸酶或者热灭活的痤疮丙酸杆菌作为抗原接种预苗，发现能显著抑制痤疮丙酸杆菌引发的炎症。但是这些预苗可能缺乏治疗的效果，也无法中和痤疮丙酸杆菌分泌的毒性因子，而且只有从儿童期开始接种才能达到预防的效果。鉴于这些不足，研究者开始关注针对分泌毒性因子发展免疫疗法。Nakatsuji等[10]研究表明痤疮丙酸杆菌中的CAMP因子是一种免疫原性的分泌性毒素，用大肠杆菌过表达CAMP因子对小鼠进行免疫接种，可对痤疮丙酸杆菌产生治疗作用。这种针对特定的分泌毒性因子的预苗不会直接影响与寄主共生的痤疮丙酸杆菌的生长，从而将改变寄主体内微生物稳态的风险降至最低。因此，在不直接杀灭细菌的情况下，中和细菌分泌的毒素是治疗寻常痤疮的一种很好的免疫治疗方法。分泌毒性因子中和后，局部病灶内的“去武装”细菌可由免疫系统自然清除。

2.2 西医治疗

临床上将痤疮分为三度四级：1级(轻度)：仅有粉刺；2级(中度)：有炎性丘疹；3级(中度)：出现脓疱；4级(重度)：有结节、囊肿。痤疮治疗一般采取分级办法。常用的药物有抗生素类、维A酸类、抗激素类和其他类。

2.2.1 抗生素类

中重度的痤疮一般使用多种抗生素联合治疗，常用的抗生素为四环素类药物。抗生素的使用能够快速控制痤疮炎症，但也存在菌群失调、长期使用无效等问题。Jung GW等[11]研究发现在痤疮治疗中口服益生菌可以减少抗生素的副作用，研究发现口服益生菌(双歧杆菌、乳酸菌)可以改变肠道菌群进而影响全身炎症反应、氧化应激、血糖控制、组织脂质含量，甚至心情，与改善痤疮的严重程度紧密相关。

2.2.2 维A酸类

维A酸用于轻中度粉刺治疗，能够促进粉刺的溶解和排出。但起效慢，持续敷用3～4个月效果较好，对于同时存在炎性丘疹的情况下，需要配合抗生素或外用过氧苯甲酰进行治疗。异维A酸是治疗结节、囊肿型4级重度痤疮的一线药物，使用疗程在4-6个月可以明显减轻病况。高浓度的维A酸类药物可能会导致局部刺激或不适感，皮肤敏感者需谨慎使用。

2.2.3 抗激素类

雄激素分泌过多是痤疮发病诱因之一，所以对雄激素的控制成为痤疮治疗的重要手段。目前，临床上常用的主要有达英-35、西咪替丁、螺内酯、皮质类固醇激素和尼鲁米特等[12]，通过竞争雄激素的受体或者抑制相应激素的分泌发挥疗效。女性痤疮患者可口服避孕药、螺内酯和西咪替丁[13]。

2.2.4 过氧苯甲酰

通常使用浓度为5%或10%的过氧苯甲酰治疗中度痤疮，具有针对性杀灭痤疮丙酸杆菌、溶解粉刺及收敛的作用[14]。Tripathi SV等[15]指出维A酸类和过氧苯甲酰的联合治疗，可以减少维A酸类单用引起的刺激与不适。

2.2.5 壬二酸

壬二酸是一种在全谷类中发现的天然成分，能够抑制痤疮丙酸杆菌的蛋白合成，具有抗菌、抗炎、抗氧化和抗角化的作用。细菌对壬二酸不会产生耐药性，因此常常与克林霉素、过氧化苯甲酰或者α-羟基酸联用[16]。

2.3 中医疗法

2.3.1 常用中药

中药在痤疮的治疗中占据重要地位。中医认为，痤疮的发病多与湿、热、瘀、毒有关，临床主要分为肺经风热、脾胃湿热、肝气郁结、痰湿瘀滞等症状。中药治疗痤疮主要是一些清热解毒、凉血泻火及活血化瘀的方剂熬成汤药用于内服或者制成膏剂外涂。杨彦洁[17]分析统计表明，使用频次最多的前十味中药依次为黄芩、生苷草、栀子、丹皮、连翘、生地、赤芍、蒲公英、丹参及金银花。

2.3.2 穴位疗法

目前临床上已有结合相应的穴位和经脉进行单独针灸或者配合中药治疗痤疮的先例。有研究者应用火针疗法对25名痤疮患者进行治疗，发现实验组有效率高达96.0%，显著高于使用克林霉素凝胶和他扎罗汀乳膏治疗的对照组[18]。

西药主要是抑菌抗炎，减少雄激素的分泌，见效快、周期短，但是有耐药、菌群失衡、干燥、刺激等多种副作用；而中医的辨证分型疗法虽然见效慢，但是副作用小、疗效明显。为保证安全用药，最大程度降低副作用，应根据痤疮的发生原因和严重程度寻求最佳治疗方案。

2.4 其它疗法

2.4.1 抗菌肽（AMPs）

抗菌肽是一些长度大约为15-50个氨基酸的短肽，在生物体的先天免疫反应中起重要作用。到目前为止数据库中收录的抗菌肽有3031中，大约97%来自原核生物和真核生物（其中336种细菌素/肽抗生素来自细菌，4种来自古菌，8种来自原生生物，18种来自真菌，344种来自植物，2240种来自动物，还包括一些合成肽）。因其对致病微生物的高选择性，起效快速以及低耐药性使得AMPs具有很好的治疗应用前景。大多数抗菌肽具有抑菌杀菌的活性，此外，据报道epinecidin-1、csSALF、C3a及其衍生物和lsSALF肽是治疗痤疮丙酸杆菌、白色念珠菌和阴道毛滴虫的合适候选药物[19]。颗粒溶素衍生肽、盐酸奥米加南（一种人源性抗菌肽）以及蛙皮肽都含有抗P.acnes的活性成份，而且同时有抗炎作用[20]。目前报道有五种蛙皮肽(［D4]kascaphin-8，［G4K］XT-7，［T5k］temporin-DＲa，brevinin-2GU 和 B2ＲP-EＲa)被证实具有较低的针对人类红细胞溶血活性，对痤疮丙酸杆菌有抑制作用，也能抑制外周血单核细胞产生炎症因子[21]。

与此同时抗菌肽广泛存在于人皮肤的角质细胞、皮脂腺细胞及巨噬细胞中，对细菌、病毒和真菌具有一定防御作用。目前报道AMPs家族主要包括α-防卫素、β-防卫素（hBD）、抗菌肽、S100蛋白、核糖核酸酶（ribonucleases）和抗菌肽LL-37（cathelicidin LL-37）。研究发现在人类健康皮肤中，会有少量的β防卫素-2（hBD-2）、hBD-3和抗菌肽LL-37表达，而在皮肤炎症反应期间则会出现表达上调的现象，例如有研究者在6名痤疮患者中检测到hBD-2的表达[22]。而其他研究则表明痤疮丙酸杆菌可能通过激活TLR-2、TLR-4或者角质细胞中的蛋白激活受体(protease activated receptors-2，PAR-2)来促使皮肤细胞中的抗菌肽分泌，增强固有免疫反应[23]。

2.4.2 美容护肤疗法

常使用医学护肤品介于化妆品和药品之间，研究表明药物治疗和医学护肤品配合使用，可以维持和修复皮肤屏障，疗效较佳。果酸能抑制痤疮丙酸杆菌生长，促进角质栓脱落、收缩和减少油脂分泌，除了刺激性外无其它不良反应。临床一般使用浓度为20%以上的果酸治疗中轻度痤疮。对于炎性痤疮可以先控制炎症，改善皮肤敏感再辅以果酸治疗，可以减轻瘢痕，提亮肤色。光学疗法主要是以一定波长的光照射患者皮肤，产生单线态氧（光动力治疗，PDT）或通过光热治疗作用（强脉冲光，IPL）来杀死痤疮丙酸杆菌，促进炎症吸收。主要用于药物不耐受的三四级痤疮的治疗，同时对于消除瘢痕也有显著疗效[24]。

3 寻找可能的抗痤疮药物

随着抗生素耐药现象的不断出现以及对开发新药的迫切需求，人们逐渐重视海洋药物的开发利用，开始向海洋“问药”。海洋活性物质可以缓解抗生素耐药，海洋藻类和真菌可为疾病治疗提供新的药源。

藻类不同溶剂的粗提物、馏分或者纯化成分具有不同程度的抗凝血、抗病毒、抗氧化、抗癌、抗炎症[25]活性。绿藻中存在一些简单酚类物质，如羟基肉桂酸、苯甲酸及衍生物及类黄酮；褐藻中具有抗菌活性的酚类主要是间苯三酚、eckol和dieckol[26]。藻类中还有含有凝集素、生物碱、萜烯和卤代化合物，具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤活性。

从海洋微生物中分离出许多生物活性分子包括褐藻多酚、多糖、类胡萝卜素、胶原蛋白、壳寡糖衍生物、酶、肽和其他天然成分开始应用于药妆[27]。但海洋真菌次生代谢物在药妆中的应用相对较少，仅有少量的化合物从海洋真菌中分离应用于化妆品中。

3.1 藻类在痤疮中的应用

基于痤疮丙酸杆菌是痤疮发病的重要因素之一，因此对其抑制作用可以起到初步治疗痤疮的作用。Amiguet等发现的乙酸乙酯粗提物对临床分离的痤疮丙酸杆菌具有明显的抑制作用。某些藻类的提取物能够减轻痤疮丙酸杆菌对红霉素和林肯霉素的耐药性，例如Lee等研究发现的甲醇提取物用乙酸乙酯分馏出活性最强的fucofuroeckol-A物质，其对痤疮丙酸杆菌的MIC为32-128μg/mL。同时在抑制痤疮丙酸杆菌上，fucofuroeckol-A还与红霉素或者林肯霉素有着协同作用。

此外，一些大型藻类的提取物具有抗炎作用，而且能够调节生长因子和胶原蛋白水平，促进痤疮瘢痕的快速修复。研究者在掌状海带中发现了一种藻类寡糖-锌复合物（SOZC），通过双盲实验证实了SOZC对痤疮具疗效，尤其能够减少皮脂的分泌和抑制痤疮丙酸杆菌的生长。Capitanio等[28]证实了藻类的衍生物寡糖和0.1%的锌吡咯烷酮对痤疮具有显著疗效。

研究发现藻类提取物的抗菌能力与提取方法和提取溶剂具有很大的相关性。活性比较高的藻类提取溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、己烷。海藻生物活性提取物在治疗皮肤疾病和日常皮肤护理方面具有很高的潜力。

目前藻类在痤疮治疗中的开发还处在实验阶段，大多数藻类提取物通过体外法评价其抑菌作用，有效成分有待进一步研究。

3.2 海洋真菌在痤疮中的应用

由于海洋真菌在产量周期等方面的优势，近年来报道的海洋真菌活性化合物的数量逐年增加。一些海洋真菌为药物的研发提供了新的先导结构，例如在海洋真菌中发现了头孢菌素C(非核糖体肽次生代谢物)[29]。

目前大约从海洋真菌中分离了1000种天然产物，包括萜烯类、生物碱、莽草酸衍生代谢物、脂类以及最重要的多肽和非核糖体肽(NRPs)[30]。这些活性化合物分别应用于皮肤保健和治疗，其在痤疮治疗中主要表现在对痤疮丙酸杆菌和的抑制作用上。最近，从一株格林兰岛分离的MF106 菌株的(Trichoderma sp.)菌丝和培养液中提取了两种不同的吡啶酮(trichodin A和trichodin B)。Trichodin A和B对表皮葡萄球菌具有抑制活性，IC 50值为分别为24 μmol/L和4 μmol/L[31]。

总的来说，海洋真菌的次级代谢产物在化妆品的应用还相对未被开发。为了更好地从海洋真菌中开发用于药妆品的次级代谢物，我们需要使用各种新技术和手段以及建立更有效的代谢产物生产方法，进一步推进海洋真菌在化妆品中的应用。

鉴于诱发痤疮的因素多种多样，目前的治疗和研究呈现痤疮难以根治的现状，单一疗法的治疗效果不理想。因此开发具有治疗的新型药物，联合多种治疗方法对于痤疮的防止尤为重要。