痤疮丙酸杆菌与皮肤健康的相关研究进展

[摘要]痤疮丙酸杆菌（Propionibacterium acnes）是人体皮肤上的常驻菌，是毛囊皮脂腺内的主要微生物。痤疮丙酸杆菌因与痤疮发病有关，使其变得“臭名昭著”。然而，随着基因组学、蛋白组学以及代谢组学的发展，人们对痤疮丙酸杆菌有了新的认识，正常生理状态下它是人体共生菌，对宿主的健康发挥着重要作用。本文就痤疮丙酸杆菌的发现历程、生物学特征以及对皮肤健康的影响方面来归纳总结痤疮丙酸杆菌与皮肤健康的关系。

[关键词]痤疮丙酸杆菌；基因组学；炎症性皮肤病；群体感应；生物膜

[中图分类号]R758.73+3 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2024）08-0187-06

Research Advances in Relationship between Propionibacterium Acnes and

Skin Health

NIU Yujie1， MA Laiji1， YANG Suzhen2， LI Yan2， SHAO Li1

（ 1.School of Perfume and Aroma Technology， Shanghai Institute of Technology， Shanghai 201418， China; 2. R&D Innovation Center， Shandong Freda Biotech Co.， Ltd.， Jinan 250101， Shandong， China ）

Abstract： Propionibacterium acnes （P.acnes ） is a skin commensal bacterium， and it is the most abundant bacterium living in the sebaceous glands of hair follicles. P.acnes has been associated with the acne， making it "notorious". However， with the development of genomics， proteomics and metabolomics， more and more attention has been paid to the interaction between P.acnes and skin health. Actually， P.acnes plays an important role in maintaining skin health under normal physiology. This review summarized the relationship between P.acnes and skin health from the aspects of discovery history， biological characteristics and maintenance on skin health.

Key words： Propionibacterium acnes; Cutibacterium acnes; genomics; inflammatory skin disease; quorum sensing; biofilm

我们认识痤疮丙酸杆菌是从痤疮开始，一种最常见的皮肤病，影响所有种族，在12～24岁的人群中发病率高达85%，男性多于女性[1]。有关痤疮的认识，在《黄帝内经》中早有记载，如《素问·生气通天论篇》中提出：“汗出见湿，乃生痤痱。……劳汗当风，寒薄为皶，郁乃座” 。在西方，早期的希波克拉底（Hippocrates）著作中没有任何关于痤疮的描述，“acne”一词是在6世纪由君士坦丁堡的医生Aetius Amidenus首次使用。

细菌的发现开启了医学的新纪元，痤疮丙酸杆菌于1893年首次被观察到，由于其产丙酸，且与丙酸杆菌属更接近，后来由Gilchrist首次命名为Propionibacterium acnes[2]。1923年，Bergey等根据形态特征将其命名为痤疮棒状杆菌（Corynebacterium acnes）[3]。1946年，Douglas等认为它与丙酸杆菌属更接近，因此应当命名为P.acnes。直到2016年，将其归类为皮肤丙酸杆菌，更名为Cutibacterium acnes。美国临床和实验室标准协会于2018年发表的M100-S28标准也将痤疮丙酸杆菌更名为C.acnes[4]。由于人们已经习惯使用Propionibacterium acnes，为了避免与早期命名法混淆，有学者建议医学微生物学、传染病和皮肤病专业继续使用痤疮丙酸杆菌Propionibacterium acnes[3]，下文也将使用P.acnes。

随着基因组学、蛋白组学以及代谢组学等发展，人们对痤疮丙酸杆菌有了新的认识，正常生理状态下它是人体共生菌，对机体健康有益。但它也是机会致病菌，当皮肤生理发生变化，或跟随医疗器械生境发生变化，痤疮丙酸杆菌将产生信息物质，引起皮肤炎症或加重皮肤疾病以及产生系统性疾病。本文主要就痤疮丙酸杆菌的生物学特性以及对健康的意义和致病机理展开综述。

1 痤疮丙酸杆菌的生物学特征

1.1 形态特点：痤疮丙酸杆菌（P.acnes）属于细菌界、放线菌门、放线菌纲、放线菌目、放线菌科、丙酸杆菌属。P.acnes是一种不运动的棒状短杆微生物，革兰氏染色呈阳性，不产生芽孢，厌氧到耐氧，生长缓慢，菌体形态呈杆状或分枝状，显微镜下常呈X、Y和V形排列，无规则或成对生长[5]。

1.2 培养和培养基：痤疮丙酸杆菌可发酵葡萄糖产出丙酸。实验室中一般在厌氧环境下分离培养，适宜在胰蛋白胨大豆肉汤培养基（TSB）、脑心浸液培养基等多种培养基上生长，生长温度与pH值是影响其生长的两个主要因素，通常生长温度31.8℃～36.6℃，pH值4.2～7.9，在37℃及近中性环境中生长速度最快[6]。

1.3 人体分布：痤疮丙酸杆菌能在皮肤上生长繁殖，且在人体表面丰富，占细菌总数的60%，由于其在健康条件下无害，并且没有外界条件影响时对皮肤有益[7]，被称之为皮肤的常驻菌。其具有厌氧、耐氧，并且有嗜脂性的生长特性，主要存在于富含油脂和棕榈酸的皮脂腺区域（面部、胸部、背部），特别是表皮层深处，如毛囊、毛发和皮脂腺内的毛囊皮脂腺单位（＞95%）[7]。痤疮丙酸杆菌还分布在眼结膜、外耳道、口腔和大肠等部位。

1.4 种系型：最初痤疮丙酸杆菌根据代谢化学物质的能力、对噬菌体裂解的敏感性、噬菌体和抗血清反应性分为Ⅰ型和Ⅱ型，但是这种早期的分型方法不但费力费时，还不能区分新发现的Ⅲ型[8-10]。随着分子生物学与基因组学的发展，痤疮丙酸杆菌系统类型分类越来越精确，并且多方法比对也相互印证分类方法的准确性。McDowell提出RecA基因序列分型，因为它是细菌系统学中有价值的系统发育标记，基于RecA的分类已被证明是稳健的，与使用rRNA基因获得结果一致[11]。MLST是一种基于多个管家基因的测序及比对的方法，通过测定特定管家基因产生等位基因，不同的等位基因排列组合得到不同的序列类型（ST）[12]。MLST9是痤疮丙酸杆菌管家基因分型的第一个分类方案，其将菌株分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型的同时，还可以将Ⅰ型进一步分为I-1a、I-1b、I-2或IA1、IA2、IB和IC[13]。单位点序列分型法（SLST）有利于揭示痤疮丙酸杆菌用焦磷酸测序研究混合微生物群落中的ST多样性[14]，SLST与MLST9分型方法对187株菌株的分类结果总体一致[15]。Fitz-Gibbon S等[16]则报道使用16S rRNA基因以及全基因测序将痤疮丙酸杆菌分为不同的核型（RT），该方法虽然成本较低，但分辨率有限。

越来越多的研究表明系统类型与皮肤状态存在紧密联系。痤疮丙酸杆菌系统型Ⅰ型与痤疮相关[13，17-18]，命名为痤疮亚型，系统型Ⅱ型则与健康皮肤相关性更强[17]，并且其中一些菌株可能对皮肤有益，少数条件下才会引起机会性感染[19]，故命名为防御亚型。在代谢表达方面，系统Ⅰ型痤疮亚型菌株貌似分泌更多毒力因子，如CAMP2[20]、卟啉[21]。另外，系统I型痤疮亚型菌株脂肪酶活性也更强，产生更多的丙酸和丁酸，与痤疮的严重程度相关。Ⅱ型预防亚型的脂肪酶GeHB更强一些，研究表明该类脂肪酶对皮肤更有益[22]。然而，不同系统类型菌株与炎症的联系似乎与上述分类不相符，如系统Ⅲ型和Ⅱ型菌株更倾向于医疗设备或软组织感染[13]，系统Ⅲ型却拥有比其他系统类型更强的促炎潜力，Ⅱ型防御型菌株促炎潜力甚至强于痤疮强相关IA1型菌株[23]，IA型虽然更倾向与严重痤疮皮肤有关，却也可以下调IFN-α和IL-17而使IL-10水平下降[24]。这些研究均表明，痤疮丙酸杆菌系统类型之间的相互作用和平衡在维护皮肤健康中发挥更复杂的作用，仍待进一步研究。

1.5 代谢特征：痤疮丙酸杆菌最明显的特征便是定植在人类毛囊中，因此它必须具备独特的代谢特性才能占据这一生态位。痤疮丙酸杆菌具有腐生特性，从皮脂腺毛囊内获得生长所需的营养，如皮脂脂质，主要由甘油三酯（约40%）组成。痤疮丙酸杆菌具有脂肪分解性，分泌脂肪酶如三酰甘油脂肪酶[25]。痤疮丙酸杆菌基因组编码至少12种脂肪酶，但只有两种具有用于分泌的信号肽。分泌的或暴露在表面的酶，包含两种神经节苷脂内切糖苷酶，它们催化神经节苷脂中连接神经酰胺和寡糖链之间的糖苷键，将神经节苷脂上的寡糖链完整释放出来。痤疮丙酸杆菌的神经氨酸酶可裂解唾液酸糖结合物，获得唾液酸，用作碳和能源，透明质酸裂解酶可裂解透明质酸。

有关痤疮丙酸杆菌的能量代谢，基因组和转录组学数据表明，它并不仅仅依赖于厌氧条件下的能量守恒，而且实际上可以利用氧化磷酸化来保存能量，对变化的氧气条件具有更强的反应能力[26]。

1.6 细菌素：早在1978年，有学者研究发现一些痤疮丙酸杆菌菌株产生一种被称为acnecin的细菌素样物质，可对抗其他痤疮丙酸杆菌菌株[27-28]。另一种具有细菌素样特性的物质是来自牙菌斑中痤疮丙酸杆菌，具有抑菌作用，对革兰氏阳性和革兰氏阴性厌氧菌都有活性。痤疮丙酸杆菌的基因组和转录组分析，表达细菌素样因子的菌株在一些群体中，例如，大多数I-2型菌株都含有一个参与细菌素/植物硫氨酸生物合成的基因簇。痤疮丙酸杆菌的细菌素和细菌素样物质可能是这种微生物在人类毛囊中成功定植的原因，这可以解释它在健康毛囊中的免疫逃逸[26]。

1.7 表面暴露因子：对痤疮丙酸杆菌四种主要免疫反应蛋白进行研究，发现其中两种，即硫酸皮肤素黏附素（Dermatan sulphate adhesins，DsA）DsA1和DsA2，暴露于细胞表面，并显示硫酸皮肤素结合活性，可能是痤疮丙酸杆菌免疫逃逸的一种策略。CAMP因子是痤疮丙酸杆菌产生的另一类蛋白质，共发现5个成员，CAMP1已被证明是痤疮丙酸杆菌的主要表面结合因子；CAMP2是一种分泌型CAMP因子，与溶血性相关，CAMP2可以作为一种外毒素，对宿主细胞具有细胞毒活性[26]。痤疮丙酸杆菌拥有细胞外囊泡（Extracellular vesicles，EV），参与细胞间通讯，有研究对三种痤疮丙酸杆菌种系型（IA1、IB和II）EV进行了比较分析，证明了不同痤疮丙酸杆菌种系型之间EV蛋白质和脂质组成存在差异[29]。

1.8 生物膜和群体感应：通过在体和体外试验已经证实，痤疮丙酸杆菌能够形成生物膜，拥有形成生物膜的完整路径，即黏附、聚集、成熟和脱落[30]。黏附后的痤疮丙酸杆菌，可以分泌细胞外多糖，以利于生物体的聚集，以及一些其他活性物质，如透明质酸酶、蛋白酶、脂肪酶和中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞的趋化因子，以增强毒力。虽然没有体内证据表明痤疮丙酸杆菌具有群体感应（Quorum sensing，QS），但体外研究表明痤疮丙酸杆菌可增加自动诱导物（Autoinducer，AI）-2的水平[31-32]。2018年，Kuehnast T等[30]首次对涵盖所有六种痤疮丙酸杆菌种系型的58种不同皮肤或皮肤外感染分离物进行了比较分析，结果表明生物膜的形成与种系型相关，而不是与解剖部位相关。IA1菌株，在微量滴定板分析中显示出最高的生物膜量，其次是IA2和Ⅱ系统型菌株。种系型Ⅲ形成生物膜，但结构不太明确，而IB和Ⅱ菌株显示出最复杂的三维形态。

2 痤疮丙酸杆菌与皮肤健康

痤疮丙酸杆菌作为丰度较高的皮肤常驻菌和优势菌群，在维护皮肤健康中发挥作用。痤疮丙酸杆菌在油性部位丰度占主导地位，并且在健康个体皮脂腺部位具有相对稳定性。近期，痤疮丙酸杆菌被认为是健康人体皮肤微生物的前哨菌，它不仅维护皮肤稳态，其结构的改变与失衡也会引发皮肤疾病[33-37]。

2.1 皮肤化学屏障：皮肤共生菌都有自己适应的生态位，并且在适应的生态位占据优势[37]。痤疮丙酸杆菌被认为是一种有益的共生菌。通过发酵代谢产物来占据生态位优势地位，如产生短链脂肪酸（SCFAs），主要是丙酸、异丁酸和异戊酸。在健康皮肤中，痤疮丙酸杆菌代谢的SCFAs可以降低皮肤环境pH值，从而限制毛囊皮脂腺部位耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的生长；痤疮丙酸杆菌代谢的丙酸是一种已知的具有抗菌活性的SCFAs，很多病原菌对丙酸耐受性很低，如其可以通过代谢产生的丙酸来抑制金黄色葡萄球菌在皮肤伤口的定植[38]；这些SCFAs还可以通过降低表皮葡萄球菌形成生物膜的能力以减低其抗生素耐药性。

pH是维持皮肤健康的又一重要生理参数，皮肤pH值参与正常代谢的酶以及皮肤表面的微生物。皮肤表面pH值过高，皮肤对水通透的屏障功能越低，角质层的致密性和黏合性也会降低，从而致敏原、化学物质和微生物容易进入机体而导致过敏、中毒和感染。并且皮肤表面pH过高，其表面微生物易产生与释放过敏原，引起炎症反应。pH过低则皮肤角质层变薄，毛细血管增生，导致皮肤敏感。痤疮丙酸杆菌可通过分泌甘油三酯脂肪酶分解多余的皮脂，并且代谢产生短链脂肪酸，主要是乙酸、丙酸和丁酸，以维护皮肤正常酸性表面，但SCFAs对皮肤是否有其他影响尚不清楚[38]。

2.2 皮肤生物学屏障：痤疮丙酸杆菌通过产生细菌素来抑制病原菌的繁殖。在体外实验研究中发现，痤疮丙酸杆菌产生的细菌素对丙酸杆菌、乳酸菌、革兰氏阴性菌和酵母菌的强致病性菌株有直接作用。这一过程可能在体内有保护毛囊皮脂腺单位和分泌管免受病原微生物侵害的作用；痤疮丙酸杆菌产生的cutimycin对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性，但是对放线菌门不表现抗菌活性，这也体现了痤疮丙酸杆菌的选择性生态位竞争。研究发现丙酸杆菌素不但能够抑制部分革兰氏阳性菌，而且对绝大多数革兰氏阴性菌和霉菌具有良好的抑制和杀灭作用[39-40]。目前报道过的丙酸杆菌素主要有5种，即丙酸杆菌素PLG-1、丙酸杆菌素T1、丙酸杆菌素JenseniiG、丙酸杆菌素SMl和丙酸杆菌素MicrogardTM[41]。

2.3 免疫调节：固有免疫系统是抵御外来物种的第一道防线，获得性免疫积极参与其中，角质形成细胞在宿主免疫过程中扮演重要角色[42]。皮肤细胞表达了许多模式识别受体（Pattern recognition receptor，PRR），包括Toll样受体（TLR）和蛋白酶激活受体（Protease-activated receptor，PAR），它们通过识别不同的保守分子实体来识别微生物。在稳定状态下表达大量抗菌肽、细胞因子（INF-γ、IL-8、IL-12、TNF、IL-1、MMPs）和趋化因子的同时，PRR的激活可以快速增加这些分子的表达，从而产生直接的抗菌作用以及补充和培养额外的免疫细胞[43]。研究发现，痤疮丙酸杆菌是人类中性粒细胞内炎症小体的强激活剂，并表现出不同来源的痤疮丙酸杆菌菌株具有不同的激活能力。不同的痤疮丙酸杆菌菌株会导致不同的炎症反应，其中Ⅲ型具有最高的促炎潜力。痤疮丙酸杆菌通过上调人单核细胞中IL-1β的表达，而成为炎症反应的诱导剂。Toll样受体-2（TLR2）和NLRP3对炎症小体和半胱天冬酶-1的激活，是产生促炎细胞因子IL-1β，以及INF-γ、IL-1α、IL-6和TNF-α所必需的[44]。角质形成细胞在与痤疮丙酸杆菌相互作用中自噬活力增强，增强皮肤抗菌能力[45]。痤疮丙酸杆菌在体内还可以促进T辅助性细胞1（Th1）细胞的激活，体内Th1/Th2平衡对于维持皮肤正常的免疫功能起着重要作用，特应性皮炎就表现为Th1/Th2平衡向Th2细胞因子表达转变，特应性皮炎皮肤菌群分析显示，痤疮丙酸杆菌丰度降低[46]。

2.4 损伤修护：皮肤暴露于紫外线辐射产生活性氧（Reactive oxygen species，ROS），打破皮肤内氧化-抗氧化平衡，过多的ROS发生氧化应激，导致脂质、蛋白质和DNA损害造成皮肤细胞损伤[47]。研究发现，痤疮丙酸杆菌可分泌一种自由基加氧酶（Radical oxygenase of Propionibacterium acnes，RoxP）。体外实验显示，RoxP可以提高ROS应激下单核细胞和角质形成细胞的活力，从而缓解ROS带来的氧化应激[48]。光线性角化病（Actinic keratosis，AK）中，宿主抗氧化功能存在缺陷，并且在AK感染处，痤疮丙酸杆菌数量减少，皮肤RoxP水平也显著低于健康区域[49-50]。痤疮丙酸杆菌适应性极强，能适应多种复杂环境，并使其细胞壁免受中性粒细胞和巨噬细胞的降解，它还能抑制T细胞激活，具有慢性感染性质[5]。

3 痤疮丙酸杆菌与疾病

痤疮丙酸杆菌为正常皮肤菌群的主要共生菌，它也是机会致病菌，在寄居部位发生改变、机体免疫功能下降或其他条件改变时，能够引起疾病。

3.1 炎症性皮肤病：炎症性皮肤病是由固有免疫系统的异常应答、各种炎症性细胞因子及其靶细胞（角质形成细胞）介导的炎症性疾病，是皮肤病中呈高发病率的一类疾病，如银屑病、特应性皮炎（Atopic dermatitis，AD）、接触性皮炎、酒渣鼻、脂溢性皮炎以及其他炎症性皮肤病，其特点是慢性、多复发、剧烈瘙痒及多形性皮疹症状，伴有皮肤屏障损伤等特点，其发病机制尚不明确，可能与遗传、免疫、环境、感染、精神心理等诸多因素相关。传统平板凝胶培养法和高通量宏基因组法检测证明，这些炎症性皮肤病皮损区域均存在菌群紊乱。

皮肤微生物菌群，作为皮肤生物学屏障，是皮肤屏障的主要功能之一。皮肤微生物菌群与皮肤化学屏障和物理屏障（水合度、经皮水分丢失等）相辅相成，即常驻和/或暂时性细菌种群与宿主之间存在平衡的相互作用。炎症性皮肤病潜在的病理生物学或由遗传决定的角质层特性变化可能导致生物失调，从而改变共生物种的丰度和多样性，扰乱皮肤屏障功能，加重炎症性皮肤病。健康状态下，痤疮丙酸杆菌有助于拮抗金黄色葡萄球菌和化脓链球菌等病原体，适合于表皮葡萄球菌和棒状杆菌等毒性较低的葡萄球菌菌株共同生长。由于痤疮丙酸杆菌为嗜脂菌，当皮肤屏障受到伤害出现油脂量较少或较多，均影响到痤疮丙酸杆菌的丰度。当然，固有免疫也可能影响痤疮丙酸杆菌的自然生长，导致炎症性皮肤微生态失调，研究发现不仅仅发生在细菌之间，还发生在细菌和共生真菌菌株之间的不平衡[5]。

3.1.1 特应性皮炎：特应性皮炎俗称湿疹或接触性皮炎，是一种最常见的慢性炎症性皮肤病，以干燥、湿疹样皮损、瘙痒、免疫失调、表皮屏障功能障碍以及IgE介导的对食物和环境过敏原致病为特征。皮肤微生物群失调会促进特应性皮炎发展和严重程度，金黄色葡萄球菌是引发特应性皮炎的主要病原菌。将特应性皮炎皮损区与健康人皮肤菌群进行对比，痤疮丙酸杆菌丰度下降，表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌丰度增加。人类皮肤共生细菌产生的细菌素可以预防金黄色葡萄球菌，而在AD患者中缺乏细菌素。另外，在AD皮损处，Th2上调可能也与痤疮丙酸杆菌减少有关[51-57]。

3.1.2 酒渣鼻：酒渣鼻是一种慢性炎症性皮肤病，特征性表现为面部毛细血管扩张性红斑、炎症性丘疹和脓疱的组合。有研究表明，痤疮丙酸杆菌失衡与相对丰度的丧失也与酒渣鼻有关，并且与酒渣鼻的严重程度相关[57]。

3.1.3 银屑病：银屑病俗称牛皮癣，表现为角质形成细胞过度增殖以及炎症增加，一般认为银屑病是一种自身免疫性疾病。由于银屑病皮肤严重缺乏脂质，导致皮肤菌群失调，与健康人群相比，银屑病皮损区微生物群落发生变化，优势属丙酸杆菌、棒状杆菌、表皮葡萄球菌的失衡，其中丙酸杆菌丰度降低。痤疮丙酸杆菌的减少，导致毛囊内竞争物种失衡，如假单胞菌的机会性感染增加[58-59]。

3.1.4 寻常痤疮：寻常痤疮是一种累及毛囊皮脂腺单位的慢性炎症性疾病，病因和发病机制复杂，如皮脂分泌增加、毛囊角化、微生物定植、炎症和激素等因素参与该病的发生发展，及多种激素通路，包括雄激素、胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factors 1，IGF-1）、雌激素和皮质类固醇也涉及其中。传统上认为，正常生理状态下，宿主调控痤疮丙酸杆菌生长，在特殊生理状态下，皮脂腺分泌增加，引起痤疮丙酸杆菌大量繁殖并促发炎症，从而引发痤疮形成。痤疮丙酸杆菌被认为通过其在毛皮脂毛囊中启动炎症反应的能力参与痤疮的炎症期。已证明痤疮丙酸杆菌可诱导单核细胞和角质形成细胞释放促炎细胞因子，包括IL-1β、IL-8和IL-12以及TNF-α，并激活和上调Toll样受体2和4。此外，从痤疮杆菌中释放各种宿主降解酶，如蛋白酶、脂肪酶和透明质酸酶，可导致炎症和皮脂腺单元受损。痤疮杆菌引起的损伤激活了经典和替代补体途径，分泌成分充当中性粒细胞趋化因子。最近一项使用MLST的研究提出，某些痤疮丙酸杆菌谱系与痤疮有关，而其他谱系与健康皮肤有关的可能性。同样，不同的痤疮丙酸杆菌菌株在胞外蛋白的产生和诱导皮脂细胞免疫反应的能力方面也不同。

但近年来的研究显示，痤疮丙酸杆菌的调控并非单纯依赖于宿主，也受到菌群自身丰度大小以及与其他菌群之间比例调控。在特殊生理状态下，过度分泌的皮脂导致毛囊堵塞、压力增加、氧分压降低，从而导致菌群代谢失衡，厌氧菌得到进一步提升，好氧菌受到压制；形成生物膜，释放促炎因子和细胞毒性因子，这些来自不同菌群的、复合代谢物促进局部组织炎症发生、发展形成痤疮[27]。在皮肤微生物群中，痤疮丙酸杆菌与表皮葡萄球菌之间的不平衡，能够诱导炎症相关标记物的激活，例如IL-1ra、IL-6、IL-8、G-CSF和分子C5/C5a、可溶性CD14 MIP-3β、Serpin E1、VCAM-1和β-防御素-2。此外，在诱导炎症相关标记物尤其是IL-6方面，表皮葡萄球菌似乎比痤疮丙酸杆菌发挥更重要的作用[60]。

3.2 皮肤外感染：痤疮丙酸杆菌属于厌氧菌和兼性厌氧菌、机会致病菌，为其生境异位致病奠定了基础。手术和留置医疗器械相关的术后感染，如牙科感染、心内膜炎、眼内炎、前列腺炎、脑脊髓炎、假肢关节感染、骨髓炎和以炎性骨疾病为特征的SAPHO综合征等多种疾病病灶中，可以分离出来痤疮丙酸杆菌。

在体外和体内，痤疮丙酸杆菌能够在许多医疗设备上形成生物膜。基因组序列揭示了三个单独的基因簇，它们编码参与细胞外多糖生物合成的酶和生物膜形成所需的黏附蛋白，为形成生物膜打下基础。痤疮丙酸杆菌能够在厌氧条件下存活长达8个月，这表明它也可以在低氧化电位的人体组织中持续存在。痤疮丙酸杆菌可以在肺泡巨噬细胞内存活，并在前列腺癌患者前列腺组织的细胞内观察到。前列腺上皮细胞的感染刺激炎症细胞因子和趋化因子的上调，长期感染导致细胞转化。在肾结节病患者的组织中观察到痤疮丙酸杆菌的细胞内成分[61]。

3.3 发病机制：痤疮丙酸杆菌不同类型之间，疾病相关性的差异以及遗传和蛋白质表达的差异已得到充分证实。然而，目前尚不清楚这些因素如何影响人类宿主，导致不同的疾病发病机制。使用人角质形成细胞以及人皮脂细胞系，研究IA型、IB型和Ⅱ型痤疮丙酸杆菌刺激引起的不同炎症反应模式，结果显示Ⅱ型痤疮丙酸杆菌菌株引起角质形成细胞中炎症细胞因子IL-8水平升高，而IA型菌株引起较高的内披蛋白；在皮脂细胞中，IA型和IB型菌株比Ⅱ型菌株诱导更多的β-防御素反应。对于皮肤外的痤疮丙酸杆菌感染，有人研究了不同痤疮丙酸杆菌菌株对宿主外周血单个核细胞中IFN-γ、IL-8和IL-12诱导的影响，结果显示不同痤疮丙酸杆菌菌株引起的细胞因子诱导谱相似，但在痤疮患者的外周血单个核细胞中，这些细胞因子的水平要高得多。使用细胞侵袭试验检测痤疮丙酸杆菌类型之间的差异，发现71%的Ⅰ型痤疮丙酸杆菌具有侵袭性，但没有发现Ⅱ型菌株具有侵袭性[61-62]。

4 小结

痤疮丙酸杆菌是人类的共生菌、有益菌，在某种生理条件下或“被迫”迁移时对机体有害，即称为机会致病菌。痤疮丙酸杆菌是一个大家族，拥有不同的类型和不同的致病性，它们形成生物膜能力以及群体感应水平与其致病性的毒力密切相关。对不同痤疮丙酸杆菌菌株的免疫效应、成膜机制以及群体感应等研究逐渐成为热点，为进一步了解不同类型的不同致病性，以及对其致病性的预防和治疗提供科学依据。

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[收稿日期]2022-11-21

本文引用格式：牛钰杰，马来记，杨素珍，等.痤疮丙酸杆菌与皮肤健康的相关研究进展[J].中国美容医学，2024，33（8）：187-193.