光疗对人体皮肤微生态影响的研究进展

郭 阳，黄 霞，刘小明，郑英杰，于 波

皮肤是人体最大的器官，表皮及附属器有大量微生物定植，这些微生物群落与人体相互依存和影响共同构成了皮肤微生态。人体皮肤微生态可作为外部物理屏障，防止外来病原体入侵，对人体皮肤起到保护作用[1]。健康情况下，皮肤微生态处于稳定状态，而皮肤微生态失衡则与多种皮肤疾病相关，如特应性皮炎（atopic dermatitis，AD）[2]、痤疮[3]、银屑病[4]等常见皮肤病均存在皮肤微生态紊乱的现象，因此维护皮肤微生态屏障尤为重要[5]。光疗法是皮肤科常用的物理治疗方法之一，如紫外线治疗常用于治疗银屑病、AD等炎症性皮肤病；光动力疗法常用来治疗痤疮、病毒疣和部分皮肤肿瘤；激光和强脉冲光技术在皮肤美容科学领域应用较广，可用于治疗色素性皮肤病、血管性皮肤病等[6,7]。上述治疗方法的作用范围不同、对皮肤穿透深度不同，因此接受上述治疗后皮肤微生态屏障可能随之产生不同变化。了解治疗过程中及治疗后皮肤微生态的动态变化，可为治疗间隔、时长等参数的设定提供依据，以维护皮肤微生态稳定，促进皮肤修复。本文主要对光疗对皮肤微生态影响的研究进行系统梳理，分析研究现状、总结研究结果，为临床开展光疗提供微生态相关依据，为后续相关研究的开展提供参考。

1 紫外线治疗对皮肤微生态影响

紫外线是一种电磁波谱，应用于治疗皮肤科疾病已百余年，即应用人造光源的紫外线治疗疾病。紫外线包括长波紫外线（ultraviolet A，UVA，波长320～ 400 nm）、中波紫外线（ultraviolet B，UVB，波长290～320 nm）、短波紫外线（ultraviolet C，UVC，波长180～290 nm）。不同波长穿透能力不同，UVC的穿透深度仅在表皮浅层，UVB可穿透表皮，UVA可到达真皮层，临床上多采用UVB及UVA进行皮肤病的治疗[8]。该疗法通过不同波段的紫外线被皮肤中相对应的分子吸收，产生一系列生物学效应，如诱导DNA损伤细胞凋亡、改变相关细胞因子特性、影响抗原提呈细胞等发挥免疫调节作用[8]，而实现治疗目的。紫外线治疗可对白细胞介素17（interleukin 17，IL-17）、干扰素γ等多种细胞因子产生影响[8]，而上述细胞因子在皮肤微生物与宿主的相互作用中发挥重要作用[9]，因此紫外线治疗可能对皮肤微生态带来一定改变。

有两项研究采用微生物培养方法分析了UVB对AD患者微生态的影响，分析发现，UVB治疗可显著减少AD患者皮损区金黄色葡萄球菌数量[10,11]，而金黄色葡萄球菌正是AD的关键致病因子[2,12]，这揭示了紫外线治疗AD的微生态相关作用机制。有3项研究采用高通量测序方式分别分析了紫外线治疗对银屑病患者[13]、AD患者[14]和健康受试者[15]皮肤微生态的影响。银屑病研究分析结果显示，接受紫外线治疗后银屑病患者的皮损区及非皮损区皮肤样本中梭状芽孢杆菌属相对丰度显著升高、假单胞菌属相对丰度均显著降低；对菌群多样性的分析显示，治疗后菌群alpha多样性、beta多样性均未见显著改变[13]。AD患者皮损区治疗后蓝藻菌门相对丰度显著升高，拟杆菌门、金黄色葡萄球菌相对丰度显著降低[14]，而AD患者皮肤微生态表现出金黄色葡萄球菌显著增多、其他皮肤常驻菌定植减少、菌群多样性降低的紊乱现象[16]，该研究提示紫外线治疗可一定程度改善AD患者皮肤微生态的紊乱。健康受试者相关研究发现，健康人暴露于紫外线后皮肤表现为蓝藻菌门相对丰度显著升高，而乳酸杆菌科、假单胞菌科相对丰度显著降低[15]，提示健康状态下皮肤暴露于紫外线，皮肤微生态的菌种构成有一定改变。总结上述研究，紫外线治疗皮肤微生态的菌种构成会产生一定影响，可对AD等疾病状态下微生态的紊乱带来一定改善，但尚未见证据显示对菌群的多样性有显著影响。

2 光动力治疗对皮肤微生态影响

光动力治疗是一种药械结合的治疗方法，包括光敏剂、光源、氧三大要素。光敏剂可在病变组织中聚集，经光源照射激活，活化后光敏剂与内源性氧发生反应，产生单态氧、氧自由基等活性氧物质从而杀伤病变细胞，从而达到治疗目的[17]。研究显示，光动力治疗可下调肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α，TNFα）、IL-6等炎性因子[18]，而上述炎性因子与皮肤微生态相关[5,19]，因此光动力治疗可能对皮肤微生态产生一定影响。一项采用传统微生物培养方式的研究发现，在采用氨基乙酰丙酸甲酯光动力治疗（methylamino-levulinate photodynamic therapy，MALPDT）前及治疗后立即采样比较，金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等未见显著改变[20]。另一项采用宏基因组测序方法对痤疮患者的分析发现，氨基酮戊酸光动力疗法（aminolevulinic acid photodynamic therapy，ALA-PDT）结束2周后患者面部皮肤样本中痤疮丙酸杆菌相对丰度显著降低，而荧光假单胞菌相对丰度显著升高；在科水平、属水平上，治疗后菌群多样性水平回升；功能分析显示，治疗后能量代谢、DNA复制相关通路显著下调[21]。在痤疮发生过程中，痤疮丙酸杆菌可通过水解皮脂中三酰甘油为游离脂肪酸，刺激毛囊导管处角质形成细胞增殖与角化过度，从而促进粉刺形成；此外痤疮丙酸杆菌通过与Toll样受体结合，促进IL-1α、IL-6、TNFα等生成，进而引起下游炎性反应[22]。痤疮患者皮肤微生态紊乱的表现主要为痤疮丙酸杆菌显著增多[1]，该研究结果提示，光动力治疗可显著下调丙酸杆菌丰度，改善患者皮肤微生态，从而改善症状。

3 激光治疗对皮肤微生态影响

激光是皮肤科常用光电物理技术之一，利用光热效应等原理，通过对人体皮肤、皮下组织实施一定剂量和参数的激光，局灶性作用于皮损区域，可用于治疗色素性皮肤病、血管性皮肤病、光老化、瘢痕等，通常患者需接受多次治疗[23]。目前激光相关皮肤微生态研究较为局限，一项探索性研究采用微生物培养方法进行，报道点阵二氧化碳激光可显著减少皮肤细菌培养后的菌落数[24]。对于激光常用的美容皮肤科学领域，皮肤微生态研究更为局限，多次激光治疗对皮肤微生态屏障的影响尚待明确。

4 小结

现有研究提示，紫外线治疗对AD患者、银屑病患者皮肤微生态具有一定改善作用，尚未有证据显示对菌群多样性具有明显影响；局部光动力治疗对于痤疮患者皮肤微生态同样具有改善作用；而激光治疗的相关研究较为局限。此外，目前研究多为治疗后单次随访分析，尚缺乏多时点、长时随访研究；对于激光常用的美容皮肤科学领域，激光治疗对皮肤微生态影响的研究更为局限。因此有待开展多时点、长时随访研究，尤其应关注美容皮肤科领域，阐明治疗过程中及治疗后皮肤微生态的动态变化，从微生态平衡的角度，为治疗间隔、时长等治疗参数设定提供依据，为临床开展光疗提供微生态相关证据支持。