外用益生菌在防治特應性皮炎中的應用

溫禾 姚煦

210042南京，中國醫學科學院 北京協和醫學院 皮膚病研究所風濕免疫科

皮膚表面穩定的微生物群組是維持人皮膚健康和良好狀態的一個重要因素[1]。皮膚微生物參與了特應性皮炎（AD）的發生發展，靶向和糾正皮膚微生物群的異常以恢復皮膚表面微生物的穩態是AD預防和治療的新手段。

一、皮膚表面微生物群組與AD

皮膚為多種多樣的微生物如細菌、真菌、病毒等提供定植場所，它們在皮膚各個部位共同生存，參與構成皮膚表面多樣性的生態系統，這些緊密定植的復雜微生物群體被稱為皮膚微生物群組[1]。皮膚表面菌群的改變或者宿主免疫反應的異常會造成皮膚微生物群失衡，引起過度的炎癥反應，導致一些非感染性皮膚病，如皮炎、痤瘡、銀屑病、濕疹等的發生發展[2]。皮膚的生理狀態決定了微生物的定植模式，在潮濕區域定植最多的微生物是葡萄球菌屬和棒狀桿菌屬，在皮脂分泌較多的區域為親脂性的微生物，如丙酸桿菌屬和馬拉色菌屬，而在最廣泛的皮膚干燥區域則有混合微生物定植，包括變形菌、放線菌、厚壁菌、擬桿菌和大量的革蘭陰性細菌[3]。通過測序發現，正常皮膚菌群種類多樣，AD患者的皮膚菌群種類減少和金黃色葡萄球菌（簡稱金葡菌）大量定植[4]。AD皮膚降低的細菌種屬包括鏈球菌屬、丙酸桿菌屬、不動桿菌屬、棒狀桿菌屬、普氏菌屬[5]。金葡菌的異常定植和AD的疾病嚴重程度呈正相關性[6]。除金葡菌，在AD皮損區表皮葡萄球菌和溶血性葡萄球菌的數量也明顯增加[7]。真菌微生物組學顯示，AD患者馬拉色菌家族的數量明顯降低，包括曲霉菌、白念珠菌和隱球菌在內的非馬拉色菌種類增加[8?9]。

二、金葡菌參與AD炎癥反應

90%的AD患者表皮均有金葡菌定植。金葡菌通過破壞屏障、活化角質形成細胞及皮膚內的免疫細胞誘導炎癥反應。金葡菌可通過各種機制破壞皮膚屏障：產生表皮剝脫毒素破壞角質形成細胞間的緊密連接[10]；刺激角質形成細胞絲氨酸蛋白酶的產生，破壞絲聚合蛋白及其他表皮蛋白[11]；下調表皮分化復合體標志角蛋白1、角蛋白10、兜甲蛋白和絲聚合蛋白等基因的表達[12]；δ毒素作為金葡菌酚可溶性調控蛋白的一種，可活化肥大細胞誘發皮膚炎癥[13]；分泌穿孔α毒素觸發炎癥小體活化，導致角質形成細胞死亡，分泌細胞外黏附蛋白，改變角質形成細胞的形態、增殖和遷移能力[14]。金葡菌還可活化角質形成細胞及皮膚內的免疫細胞，分泌超抗原葡萄球菌腸毒素A和B，直接誘發IgE的產生，誘導白細胞介素（IL）22的產生，活化T細胞介導的金葡菌相關皮膚炎癥[15?18]；分泌微生物相關分子模式分子[19]和天然免疫細胞模式識別受體結合，促進Toll樣受體（TLR）活化，前炎性細胞因子釋放，免疫反應向Th2方向發生偏移，并誘導持久的T細胞炎癥反應[20]；動員高濃度細菌脂蛋白釋放活化皮膚角質形成細胞和白細胞的TLR2[21]；釋放膜性囊泡通過皮膚屏障，誘導炎性細胞聚集，產生Th1和Th2混合的免疫反應[22]；自身可穿透表皮，上調體內抗菌肽表達水平，誘導IL?4、IL?13、IL?22等炎性因子的水平升高[23]；Th2和Th22型細胞因子進一步下調表皮分化復合體的基因表達，造成皮膚屏障的損傷，又促進了金葡菌的結合和定植[24]，形成菌群失調-皮膚損傷的惡性循環。此外，金葡菌還可通過一些免疫逃逸機制規避宿主的免疫防御[25?26]。

三、針對皮膚表面微生物群組的外用治療

口服及外用抗生素治療可降低AD患者表皮金葡菌的定植，但不能改善皮膚菌群的平衡，且容易導致菌群種類減少。益生菌是指以適當劑量進入人體對宿主有益的活性微生物。雙歧桿菌和乳酸桿菌屬是最常見的益生菌種屬，其他細菌種屬的桿菌、腸球菌和鏈球菌以及真菌的酵母菌屬也屬于益生菌。既往研究多集中于口服益生菌治療AD，其可通過影響腸道免疫和系統免疫，誘導調節型T細胞或Th1型細胞產生，平衡Th1/Th2免疫反應，從而達到輔助治療AD的目的。外用益生菌治療AD是近年來提出的新觀點，在部分動物實驗及人體試驗中發現，外用益生菌可減少金葡菌定植，調控局部免疫反應，恢復皮膚屏障，減輕AD炎癥，避免口服可能帶來的系統不良反應。相對于抗生素治療的優勢在于，益生菌的抗微生物特性不會破壞皮膚表面微生物的穩態，避免非特異性殺菌帶來的不良反應。

1.來源于AD小鼠的研究：在AD小鼠皮膚表面種植玫瑰單胞菌可抑制金葡菌的生長，加強皮膚屏障功能，活化機體的固有免疫反應[27]。與無菌小鼠比較，清潔級小鼠皮膚表面定植的表皮葡萄球菌可更好抵御病原菌感染[28]。表皮葡萄球菌產生的脂磷壁酸可通過TLR3通路抑制損傷所引起的皮膚炎癥[29]。表皮葡萄球菌還可通過活化IL?1信號通路來調節皮膚T細胞的功能[28]。研究發現，非致病菌線狀透明顫菌（V.filiformis）的產物可抑制小鼠AD樣炎癥反應[30]。線狀透明顫菌通過與TLR2受體結合，誘導分泌IL?10的樹突細胞產生，從而誘導以分泌低水平干擾素γ和高水平IL?10為特征的Tr1細胞分化。

2.來源于人體的研究：Gueniche等[31]進行一項針對敏感肌膚的研究，將長雙歧桿菌溶解產物用于體外人體皮膚移植模型，發現加入長雙歧桿菌組可明顯改善炎癥相關指數，降低血管擴張程度，減輕水腫，穩定肥大細胞膜，降低腫瘤壞死因子α的釋放。作者還將含有長雙歧桿菌的乳液應用于66例敏感肌膚的女性患者，證實了這種益生菌分解產物可增強皮膚抵抗力，降低皮膚敏感性。Lopes等[32]進行益生菌在人皮膚上的生物學行為研究，發現幾乎所有被測試的益生菌均對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。大部分乳酸桿菌（德氏乳桿菌除外）的無細胞培養上清液產物均可明顯抑制大腸桿菌、銅綠假單胞菌及痤瘡丙酸桿菌的生長，其余經測試的益生菌如動物雙歧桿菌、德氏乳桿菌均可或多或少抑制某一種或某幾種致病菌的生長，大多數的益生菌是通過分泌有機酸來改變皮膚pH，達到抑菌作用。此外，益生菌還可通過阻止或破壞致病菌在皮膚表面生物膜的形成，抑制致病菌的群體效應感受器，進而破壞致病菌的群體效應調控機制來阻止其擴增等，維持皮膚表面微生物穩態。Seité等[33]進行了線狀透明顫菌外用治療AD的相關研究，發現給予含有非致病菌線狀透明顫菌成分（LRP?VFB）保濕劑A的患者，治療28d后AD嚴重程度評分明顯低于使用保濕劑B（不含LRP?VFB）的患者，而且差異在復發患者更為顯著。提示含線狀透明顫菌的保濕劑可以幫助AD患者皮膚表面微生物穩態的恢復，并顯著減少復發次數及復發的嚴重程度。LRP?VFB可以刺激抗菌肽信使RNA表達，可能和其特殊的脂多糖（線狀透明顫菌-脂多糖）中的脂質A結構相關。Park等[34]觀察乳酸桿菌外用治療AD炎癥的療效，28例AD患者，一側肢體皮損外用含有乳酸桿菌的潤膚劑，另一側僅用潤膚劑，每日2次，治療4周后，外用含乳酸桿菌潤膚劑的皮損處皮膚經皮水丟失和視覺模擬評分均低于對照組，同時皮膚電容也明顯高于對照側，提示局部應用含乳酸桿菌的潤膚劑可以改善AD患者皮膚通透性。Nakatsuji等[35]進行了皮膚表面共生菌抵御金葡菌侵襲的機制研究，通過對正常人皮膚表面定植的細菌16s rRNA進行基因測序，選取普遍存在的具有抗微生物特性的人型葡萄球菌A9菌株，體外共培養發現，A9菌株可明顯抑制金葡菌生長。將相同密度的A9菌株和無抗微生物特性的人型葡萄球菌菌株分別應用在有金葡菌存在的豬皮膚及小鼠背部皮膚上，發現A9菌株均可明顯減少金葡菌數量。進一步研究發現，A9菌株可產生類似羊毛硫抗生素（lantibiotic）的抗微生物物質Sh?lantibiotic?α和Sh?lantibiotic?β，不僅可抑制金葡菌生長，還可與宿主表面產生的天然抗微生物肽如人源抗菌肽LL?37發揮協同抗菌作用。為驗證A9菌株抗菌作用，作者選取5例皮膚表面金葡菌陽性的AD患者進行菌群測序，發現具有保護作用的表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌菌株比例在AD患者皮膚上顯著降低。將這些保護性菌株添加到護膚乳中，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例患者檢測部位的金葡菌完全消失。

四、結語

AD患者廣泛存在皮膚微生物群組異常。來源于模式動物和人體試驗均顯示，外用益生菌可通過恢復皮膚微生物穩態，改善皮膚屏障，增加抗微生物肽等的合成等作用治療AD的皮膚炎癥。未來外用益生菌治療AD具有較好的研究前景，但同時也有許多挑戰，菌株的選擇、劑量以及治療時間仍需要大量的體內外實驗進一步探索。