头皮生态与头发健康的相关性研究进展

金瑞涛 吴庆辉 李建树

【摘要】 随着社会的发展，人们生活水平的提高，头皮与头发的健康状况越来越受到重视。同其他部位皮肤一样，头皮上也覆盖着一层油膜，这层油膜的关键组成部分为皮脂，皮脂与皮肤水分、酸碱度等指标密切相关。世界卫生组织提出的健康十大标准就包括了头发有光泽，没有头皮屑。头皮作为头发赖以生存的土壤，其生态环境的平衡是头发健康生长的根本。一旦这个生态环境出现失衡，将会产生头屑、脱发、脂溢性皮炎等头皮问题。本文综述了近年来国内外关于头皮与头发的疾病、头皮抑菌实验及头皮头发护理等的最新研究，阐明了头皮生态与头发健康的密切关联。

【关键词】 头皮生态; 糠秕马拉色菌; 头皮生理学; 头皮与头发护理

【Abstract】 With the development of society and the improvement of peoples living standards，the health of the scalp and hair has received increasing attention.Like other parts of the skin，the scalp is also covered with a layer of oil film，the key component of this film is sebum，sebum are closely related with skin moisture，pH and other indicators.The top ten health standards proposed by the World Health Organization include shiny hair and no dandruff.The scalp is the soil of hair，and the balance of its ecological environment is fundamental to the healthy growth of hair.Once this ecological environment is out of balance，it will result in dandruff，alopecia，seborrheic dermatitis and other scalp problems.This article reviews the latest research on scalp and hair disorders，scalp bacteriostasis experiments，and scalp hair care at home and abroad in recent years，and clarifies the close relationship between scalp ecology and hair health.

【Key words】 Scalp ecology; Malassezia furfur; Scalp physiology; Scalp and hair care

First-authors address：College of Polymer Science and Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.05.043

頭发从下向上可分为毛乳头、毛囊、毛根和毛干四个部分。头发的生理特征和机能主要取决于头皮表皮以下的毛乳头、毛囊和皮脂腺等。毛囊为毛根在真皮层内的部分，由内毛根鞘、外毛根鞘和毛球组成，内毛根鞘在毛发生长期后期是与头发直接相邻的鞘层。毛乳头是毛囊的最下端，连有毛细血管和神经末梢。在毛囊底部，表皮细胞不断分裂和分化。这些表皮细胞分化的途径不同，形成毛发不同的组分（如皮质、表皮和髓质等），最外层细胞形成内毛根鞘。皮脂腺的功能是分泌皮脂，皮脂经皮脂管排出，当头发通过皮脂管时，带走由皮脂管排出的皮脂。皮脂为毛发提供天然的保护作用，赋予头发光泽和防水性能。

由头皮生态失衡引发的头皮头发疾病包括头皮屑、脂溢性皮炎、头皮癣、银屑病、脱发等[1]。虽然这些疾病在医学上并不严重，一般不会对人的身体健康造成较大的影响，但是这些疾病容易给患者带来心理压力，引发社会问题和心理问题。因此如何更好地保持头皮和头发健康同样是亟待解决的医学问题。

1 头皮生态与抑菌

1.1 头皮生态 健康的头皮生态环境由三大平衡维持：油脂、菌群、代谢平衡。当头皮油脂分泌失衡，头皮就会出油变得油腻;当头皮菌群环境失衡，有害菌大量滋生，就会出现头痒的现象;而头皮角质层代谢过快，脱落就形成头屑。头油、头痒、头屑多、头发干、脱发等都是头皮生态环境失衡导致的头皮问题。

人体皮肤各处存在着不同种类和数量的微生物，正常条件下，这些菌群共同保持着皮肤的健康状态，而当菌群受到刺激失衡时，就会引发皮肤疾病的产生。而人体头皮作为一个独特的生态，毛发密集、汗腺多、皮脂腺和相对湿度较高等特点为微生物的定植和生长提供了适宜的环境。头皮微生物群通常由细菌和真菌组成，一般包括葡萄球菌、丙酸杆菌和马拉色菌等[2]。Clavaud等[3]利用PCR技术对头皮的微生物进行定量检测，发现头皮的细菌菌群主要是表皮葡萄球菌，真菌菌群主要是限制性马拉色菌和糠秕马拉色菌。

葡萄球菌是一群革兰阳性球菌，多数为非致病菌，少数可导致疾病。表皮葡萄球菌作为葡萄球菌属的一种，是栖居人皮肤上最优势的种群之一，它是人类皮肤主要常住菌，也是构成皮肤微生态系主要成员之一，在维持皮肤微生态平衡及皮肤自净方面起主要作用[4-7]。马拉色菌是一种亲脂性厚壁孢子菌，限制性马拉色菌和糠秕马拉色菌均可以编码分泌多种酯酶，通过分解皮脂腺产生的皮脂而在皮肤上生存和繁殖[8-10]。糠秕孢子菌是头皮上的常住真菌，但是目前研究发现糠秕孢子菌大量寄生、繁殖可能是脂溢性皮炎、皮脂溢出和头皮糠疹等疾病的诱因[11-17]。

1.2 头皮抑菌 皮肤、环境和菌群之间处于不协调的、病理性的反常状态即微生态失调，微生态失调即会引发各种皮肤疾病。目前关于头皮疾病的主要研究集中在脂溢性皮炎（头皮屑）和脱发，而具体到抗菌抑菌方面，糠秕孢子菌（马拉色菌属）又是最主要的研究对象。近年来的研究发现糠秕孢子菌是诱发或加剧脂溢性皮炎、脱发、头皮糠疹、毛囊炎、瘙痒症、头癣等疾病的一个重要因素。对抑制糠秕孢子菌的研究主要有两个方面，一是人体自身抗菌免疫和糠秕孢子菌的特异性鉴定，二是试验各种药物的抑菌效果。

抗菌肽是12～50个氨基酸组成的阳离子型两亲性肽，对细菌和真菌都有杀菌作用。人体的防御素根据结构可分为：α-防御素、β-防御素以及θ-防御素。Schneider等[18]发现新型的人类β-防御素-3（HBD-3）对于革兰阴性菌、糠秕马拉色菌和葡萄球菌均有较好的杀菌效果。Gandra等[19]采用RAPD-PCR分析方法对花斑癣和脂溢性皮炎患者皮肤上提取的糠秕马拉色菌进行基因型分析，发现RAPD分子型对于糠秕马拉色菌具有显著的区别能力，因此RAPD-PCR技术可以作为糠秕马拉色菌属相关疾病的有效检查手段。糠秕马拉色菌是一种脂性酵母，许多研究报道已经证实其是人体头部和肩部的特异性皮炎（HNAD）的致病性过敏原。Bayrou等[20]为了进一步探索抗糠秕马拉色菌的特异性IgE抗体与HNAD之间的关系，测试了106例HNAD患者和25名健康人皮肤的IgE抗体水平，确定了抗糠秕孢子菌IgE抗体的这一疾病的有效的特异性标识。

糠秕马拉色菌是一种人类皮肤的共生酵母，它能引起皮肤系统性感染。鉴于其脂质依赖性，临床和实验室标准研究所（CLSI）建立的参考方法不适用于其对于抗真菌敏感性进行评估。Galvis-marín等[21]采用液体培养基微稀释法和浓度梯度法研究了体外糠秕孢子菌株对两性霉素B、伊特拉康唑、酮康唑和伏立康唑的敏感性，结果显示伊曲康唑和伏立康唑对分离菌株的抗真菌活性最高。而Youngchim等[22]对酮康唑抑制糠秕马拉色菌的菌丝形成能力进行了研究，通过改变酮康唑的用量和培养基的生长条件，证实了酮康唑可以对糠秕马拉色菌酵母和菌丝细胞产生直接的抗菌作用，抑制致病的菌丝形态的形成。此外，还有许多学者研究了利用天然植物提取物制成的药物对于糠秕孢子菌的抗菌效果[23-25]。例如，钱江等[26]采用的是姜黄挥发油洗剂，在试验中表现出较强的效果;Han等[27]研究了藤麻和油溶性甘草萃取物可以作为抗头屑洗发剂的活性成分，对于预防皮炎有较好的效果。综合来说，天然提取物制成的药剂副作用更小，而且在与康唑药物联用的情况下抗菌效果更好[28-29]。

2 头皮生理环境与头发健康生长密切相关

从微观角度看，微生物形成的健康的头皮微生态可以起到皮肤自净作用和免疫作用，并参与细胞代谢，协助皮肤生理功能的发挥;从宏观角度来看，头皮的生理环境如皮脂含量、水分含量和酸碱度等都会反应头皮的健康程度，并直接影响头发的生长。头皮分泌一定的油脂，可以保证头发的滋润，但如果油脂分泌过多，又会导致头发油腻，容易诱发皮炎甚至脱发。正常情况下，头皮的不同部位油脂含量也是不同的，因为不同部位毛囊皮脂腺单位密度和皮脂腺活性不同，前额较高而顶部枕部较低;此外，油脂分泌还受雄激素和表达于皮脂腺细胞的功能受体的相互作用控制[30-31]。

头皮的正常pH值是5.5～6.0，因为头部皮肤分泌汗水及脂肪酸，所以一般呈弱酸性。头皮角质层的pH值变化，会受到生理和病理因素的影响，在角质层中，酸性环境作为调节因子可以促进角质层成熟，有利于皮肤屏障功能的完整性。头皮适宜的pH有利于头发的健康生长，Gavazzoni等[32]采用了123种pH值在3.5～9.0的洗发香波，测试其洗发后的效果，发现碱性的洗发香波会增加头发纤维表面的负电荷，从而增加纤维间的摩擦，这可能会导致表皮损伤和纤维断裂。

头皮的皮肤水含量同样直接影响头皮和头发的健康，皮肤含水量会受到环境、年龄和性别等的影响，通常年龄增大会使皮肤含水量降低。头皮的生理环境是由各种因素共同决定的，它们之间也是相互影响的。刘向慧等[33]对正常和脱发男性的头皮的生理特性进行了研究，仪器测试结果显示脱发患者头皮的油脂含量显著提高，pH值随着时间变化一般先降低后升高，头皮水分含量同样发生变化;而且不管是正常还是脱发男性的三项生理参数都具有一定的相关性。Kim等[34]则研究性别差异对人皮肤类型和pH的影响，对大数据的样本分析结果显示女性的皮肤pH与皮脂含量呈负相关，而在男性群体中没有显著的相关性。此外，文献[35]探讨了人在一天的生理时间段里头皮的各项生理特性的变化，统计学结果发现每天到下午的时候，头皮的水分、pH值和皮脂分泌量会出现显著的增加，皮肤屏障功能会降低，虽然临床上还没有证实它们的相关性，但这样明显变化的同步性，就如同有一个中央控制器对这些生理参数产生主要的影响。因此，头皮的各项生理参数是共同反应这头皮的健康程度的，相互关联，并直接影响着头发的生长状况。

3 头皮与头发护理

头皮生态遭到破坏时，微生物菌群稳态被打破，生理环境发生变化，就会导致头皮与头发疾病的滋生。为了保护头皮的生态平衡，维持头皮与头发的清爽健康，头皮护理和头发护理必不可少，这也是研究人员的着重关注点。

健康的头发不止能让人感觉到生理上的舒适，还可以带来心理上的自信，有益于身心健康。因此对头发的清洗与护理一直受到人们的重视，古代时人们就开始使用皂角、猪苓等来清洗头发，而到近现代人们研制出了清洁效果更好的洗发香波，随着技术的不断发展，如今已经有种类繁多功效各异的洗发与护发产品可供人们选择了。洗发香波是以阴离子、非离子表面活性剂为主要原料，从而提供去污和泡沫作用。洗发香波一般可以分为以下几种类型：（1）标准的洗发香波，以十二烷基硫酸盐为主要洗涤剂，使用条件限度低;（2）干枯或损伤头发的洗发香波，含有一定的护发成分，可以溫和地去除皮脂，并用硅树脂来替代硅脂而使头发柔软而不受静电干扰;（3）油性头发的洗发香波，以强洗涤剂最大程度地清除发轴上的油脂;（4）日常洗发香波，使用温和的洗涤剂，满足人们的洗发需求而尽量减少过多洗发对发轴的损害;（5）药用洗发香波，除了基本的清洁作用外，主要是加入了非处方药物以缓解患病头皮的瘙痒和头发脱落[36-37]。

与头发护理受到的重视程度相比较，人们对于头皮健康方面的知识就显得较为缺乏，因而在日常生活中忽视了头皮的护理。头皮是头发生长的土壤，头皮健康是头发健康的保证。头发是从毛囊中生长的角蛋白，而头皮是头部的皮肤，因此头皮护理与头发护理是不能一概而论的[38]，头皮的护理要尽量维持头皮的生态平衡，保证头皮微生物菌群的稳态，油脂、pH值、水分含量等水平处于正常值左右。近年来，研究人员对于头皮护理的研究大体可以分为两个方向，其一是发展皮肤镜检查等技术手段更清楚的了解正常和患病头皮的特点，以利于在医疗过程中更便捷的诊断和针对性的治疗;其二以样本数据采集和实验为基础探究对头皮有较好的护理作用的药物。

皮肤镜是一种非侵入性的诊断工具[39]。可以检查皮肤病变的宏观和微观的基本形态，确定细微的临床线索，确认肉眼的临床诊断，并对治疗进展进行监测。这种非侵入性的体内技术促进了肉眼不可见的皮下皮肤组织的视觉化。有三种方法可以实现：非极化的皮肤镜，极化的接触式皮肤镜，以及极化非接触式的皮肤镜。非极化的皮肤镜检查需要在皮肤镜和皮肤之间的液体界面（矿物油或酒精）之外直接接触皮肤。与之相反，极化的皮肤镜检查可以选择接触或不接触皮肤。极化的皮肤镜使用了交叉偏振滤光器，它消除了皮肤表面反射的光线，使来自深层的反射光线进入观察者的视网膜，从而允许在角质层下面的结构进行视觉化。显然，极化非接触式的皮肤镜更适宜于检查患者的皮肤。特定的皮肤组织结构的存在或缺失可以帮助正确地对许多皮肤损伤进行分类，包括炎症和感染实体[40-41]。Miteva等[42]将皮肤镜可以检查的头皮疾病进行了总结，主要包括银屑病、头癣、瘢痕、头皮层间组织炎以及脱发等。皮肤镜检查使医生可以对患者的病症进行正确快速的诊断，利于后续的治疗与康复。此外，皮肤镜亦可用于头发结构的检测，通过毛发检查亦可准确的辨别以下毛发疾病：扭曲发、结节性脆发症、花斑发、泡发等[43-44]。

对头皮护理药物的探索主要是关于天然植物提取物的护理效果和安全性。天然提取物在头皮护理中广泛应用，有养发、固色、防脱及去屑的功效，可分为油溶性和水溶性的。油溶性天然提取物在洗去型产品中应用更有效，而留存型产品可以有效沉积水溶性和油溶性活性物。但是水溶性天然提取物在水中的溶解度较高，难以在头皮上沉积，而油溶性天然提取物一方面可以和硅油及硅油替代物匹配，另一方面用于香波中，在冲洗时可被絮胶包裹，从而达到在头皮上有效沉积。同时，由于皮肤本身也分泌皮脂，有一定的疏水性，相对于水溶性天然提取物，油溶性天然提取物更加容易在头皮上吸附。但由于大多数天然有效成分都是水溶性的，得到油溶性成分有一定的难度和局限性[45]。Sharma等[46]研究了阿育吠陀（Ayurvedic）药用植物用于治疗皮肤和毛发问题，实验使用的主要草药为姜黄、杧果姜、印度醋栗、大叶紫珠和藤金合欢等。结果证明在药物的合理配方的条件下，这些草药确实可以有助于护理皮肤，并且几乎没有副作用。Park等[47]同样是对可用于护肤用品的天然材料进行了筛选，分析了香菇、荞麦、大豆、柏树、海藻等的主要成分，观察它们的抗氧化性和抗菌活性，并进行安全评估试验，考察药物存在下的细胞存活率，以判断将它们用于护肤品的可行性。通过实验数据发现香菇、荞麦、大豆、柏树和海藻都可以作为护肤品的原料，具有较高的安全性、可用性和效率。

总的来说，选择合适的头发护理产品，是治疗和预防头皮炎症与头发各种病症，保持健康的头皮生态的一个關键因素。在洗发香波中添加一定的头发和头皮护理药物已是现在洗发产品的发展趋势，使药物与香波兼容同时保证药物的功效不会丧失，还要使药物对人体的副作用尽量的小，这是研究过程中重点与难点。

本文从头皮生态的角度出发，综述了国内外关于头皮的微生态及其抑菌、头皮的宏观生理学和头皮头发护理的探索等相关研究。总结相关文献的论点，可以得出结论：保证头皮微生物菌群的平衡是预防细菌感染的前提，同时也是抑菌的关键因素;头皮表皮的生理学因素如油脂含量、pH值、含水量等是头皮与头发健康的直观反映，也是选择合适的洗发护发产品的参考数据;头皮护理与头发护理虽然不可以一概而论，但也是相辅相成的，因为头皮是头发生长的土壤，良好的头皮生态是头发健康生长的基础，正确的头发护理也有益于头皮。头皮与头发健康的问题在当下社会依旧突出，比如青中年的脱发、头皮炎症等，如何更好地保护与维持头皮生态以预防和治疗头皮头发疾病，仍是研究的热点与难点，需要进一步的探索与研究。

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（收稿日期：2018-07-19） （本文编辑：张爽）