頭皮生態與頭發健康的相關性研究進展

金瑞濤 吳慶輝 李建樹

【摘要】 隨著社會的發展，人們生活水平的提高，頭皮與頭發的健康狀況越來越受到重視。同其他部位皮膚一樣，頭皮上也覆蓋著一層油膜，這層油膜的關鍵組成部分為皮脂，皮脂與皮膚水分、酸堿度等指標密切相關。世界衛生組織提出的健康十大標準就包括了頭發有光澤，沒有頭皮屑。頭皮作為頭發賴以生存的土壤，其生態環境的平衡是頭發健康生長的根本。一旦這個生態環境出現失衡，將會產生頭屑、脫發、脂溢性皮炎等頭皮問題。本文綜述了近年來國內外關于頭皮與頭發的疾病、頭皮抑菌實驗及頭皮頭發護理等的最新研究，闡明了頭皮生態與頭發健康的密切關聯。

【關鍵詞】 頭皮生態; 糠秕馬拉色菌; 頭皮生理學; 頭皮與頭發護理

【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

頭發從下向上可分為毛乳頭、毛囊、毛根和毛干四個部分。頭發的生理特征和機能主要取決于頭皮表皮以下的毛乳頭、毛囊和皮脂腺等。毛囊為毛根在真皮層內的部分，由內毛根鞘、外毛根鞘和毛球組成，內毛根鞘在毛發生長期后期是與頭發直接相鄰的鞘層。毛乳頭是毛囊的最下端，連有毛細血管和神經末梢。在毛囊底部，表皮細胞不斷分裂和分化。這些表皮細胞分化的途徑不同，形成毛發不同的組分（如皮質、表皮和髓質等），最外層細胞形成內毛根鞘。皮脂腺的功能是分泌皮脂，皮脂經皮脂管排出，當頭發通過皮脂管時，帶走由皮脂管排出的皮脂。皮脂為毛發提供天然的保護作用，賦予頭發光澤和防水性能。

由頭皮生態失衡引發的頭皮頭發疾病包括頭皮屑、脂溢性皮炎、頭皮癬、銀屑病、脫發等[1]。雖然這些疾病在醫學上并不嚴重，一般不會對人的身體健康造成較大的影響，但是這些疾病容易給患者帶來心理壓力，引發社會問題和心理問題。因此如何更好地保持頭皮和頭發健康同樣是亟待解決的醫學問題。

1 頭皮生態與抑菌

1.1 頭皮生態 健康的頭皮生態環境由三大平衡維持：油脂、菌群、代謝平衡。當頭皮油脂分泌失衡，頭皮就會出油變得油膩;當頭皮菌群環境失衡，有害菌大量滋生，就會出現頭癢的現象;而頭皮角質層代謝過快，脫落就形成頭屑。頭油、頭癢、頭屑多、頭發干、脫發等都是頭皮生態環境失衡導致的頭皮問題。

人體皮膚各處存在著不同種類和數量的微生物，正常條件下，這些菌群共同保持著皮膚的健康狀態，而當菌群受到刺激失衡時，就會引發皮膚疾病的產生。而人體頭皮作為一個獨特的生態，毛發密集、汗腺多、皮脂腺和相對濕度較高等特點為微生物的定植和生長提供了適宜的環境。頭皮微生物群通常由細菌和真菌組成，一般包括葡萄球菌、丙酸桿菌和馬拉色菌等[2]。Clavaud等[3]利用PCR技術對頭皮的微生物進行定量檢測，發現頭皮的細菌菌群主要是表皮葡萄球菌，真菌菌群主要是限制性馬拉色菌和糠秕馬拉色菌。

葡萄球菌是一群革蘭陽性球菌，多數為非致病菌，少數可導致疾病。表皮葡萄球菌作為葡萄球菌屬的一種，是棲居人皮膚上最優勢的種群之一，它是人類皮膚主要常住菌，也是構成皮膚微生態系主要成員之一，在維持皮膚微生態平衡及皮膚自凈方面起主要作用[4-7]。馬拉色菌是一種親脂性厚壁孢子菌，限制性馬拉色菌和糠秕馬拉色菌均可以編碼分泌多種酯酶，通過分解皮脂腺產生的皮脂而在皮膚上生存和繁殖[8-10]。糠秕孢子菌是頭皮上的常住真菌，但是目前研究發現糠秕孢子菌大量寄生、繁殖可能是脂溢性皮炎、皮脂溢出和頭皮糠疹等疾病的誘因[11-17]。

1.2 頭皮抑菌 皮膚、環境和菌群之間處于不協調的、病理性的反常狀態即微生態失調，微生態失調即會引發各種皮膚疾病。目前關于頭皮疾病的主要研究集中在脂溢性皮炎（頭皮屑）和脫發，而具體到抗菌抑菌方面，糠秕孢子菌（馬拉色菌屬）又是最主要的研究對象。近年來的研究發現糠秕孢子菌是誘發或加劇脂溢性皮炎、脫發、頭皮糠疹、毛囊炎、瘙癢癥、頭癬等疾病的一個重要因素。對抑制糠秕孢子菌的研究主要有兩個方面，一是人體自身抗菌免疫和糠秕孢子菌的特異性鑒定，二是試驗各種藥物的抑菌效果。

抗菌肽是12～50個氨基酸組成的陽離子型兩親性肽，對細菌和真菌都有殺菌作用。人體的防御素根據結構可分為：α-防御素、β-防御素以及θ-防御素。Schneider等[18]發現新型的人類β-防御素-3（HBD-3）對于革蘭陰性菌、糠秕馬拉色菌和葡萄球菌均有較好的殺菌效果。Gandra等[19]采用RAPD-PCR分析方法對花斑癬和脂溢性皮炎患者皮膚上提取的糠秕馬拉色菌進行基因型分析，發現RAPD分子型對于糠秕馬拉色菌具有顯著的區別能力，因此RAPD-PCR技術可以作為糠秕馬拉色菌屬相關疾病的有效檢查手段。糠秕馬拉色菌是一種脂性酵母，許多研究報道已經證實其是人體頭部和肩部的特異性皮炎（HNAD）的致病性過敏原。Bayrou等[20]為了進一步探索抗糠秕馬拉色菌的特異性IgE抗體與HNAD之間的關系，測試了106例HNAD患者和25名健康人皮膚的IgE抗體水平，確定了抗糠秕孢子菌IgE抗體的這一疾病的有效的特異性標識。

糠秕馬拉色菌是一種人類皮膚的共生酵母，它能引起皮膚系統性感染。鑒于其脂質依賴性，臨床和實驗室標準研究所（CLSI）建立的參考方法不適用于其對于抗真菌敏感性進行評估。Galvis-marín等[21]采用液體培養基微稀釋法和濃度梯度法研究了體外糠秕孢子菌株對兩性霉素B、伊特拉康唑、酮康唑和伏立康唑的敏感性，結果顯示伊曲康唑和伏立康唑對分離菌株的抗真菌活性最高。而Youngchim等[22]對酮康唑抑制糠秕馬拉色菌的菌絲形成能力進行了研究，通過改變酮康唑的用量和培養基的生長條件，證實了酮康唑可以對糠秕馬拉色菌酵母和菌絲細胞產生直接的抗菌作用，抑制致病的菌絲形態的形成。此外，還有許多學者研究了利用天然植物提取物制成的藥物對于糠秕孢子菌的抗菌效果[23-25]。例如，錢江等[26]采用的是姜黃揮發油洗劑，在試驗中表現出較強的效果;Han等[27]研究了藤麻和油溶性甘草萃取物可以作為抗頭屑洗發劑的活性成分，對于預防皮炎有較好的效果。綜合來說，天然提取物制成的藥劑副作用更小，而且在與康唑藥物聯用的情況下抗菌效果更好[28-29]。

2 頭皮生理環境與頭發健康生長密切相關

從微觀角度看，微生物形成的健康的頭皮微生態可以起到皮膚自凈作用和免疫作用，并參與細胞代謝，協助皮膚生理功能的發揮;從宏觀角度來看，頭皮的生理環境如皮脂含量、水分含量和酸堿度等都會反應頭皮的健康程度，并直接影響頭發的生長。頭皮分泌一定的油脂，可以保證頭發的滋潤，但如果油脂分泌過多，又會導致頭發油膩，容易誘發皮炎甚至脫發。正常情況下，頭皮的不同部位油脂含量也是不同的，因為不同部位毛囊皮脂腺單位密度和皮脂腺活性不同，前額較高而頂部枕部較低;此外，油脂分泌還受雄激素和表達于皮脂腺細胞的功能受體的相互作用控制[30-31]。

頭皮的正常pH值是5.5～6.0，因為頭部皮膚分泌汗水及脂肪酸，所以一般呈弱酸性。頭皮角質層的pH值變化，會受到生理和病理因素的影響，在角質層中，酸性環境作為調節因子可以促進角質層成熟，有利于皮膚屏障功能的完整性。頭皮適宜的pH有利于頭發的健康生長，Gavazzoni等[32]采用了123種pH值在3.5～9.0的洗發香波，測試其洗發后的效果，發現堿性的洗發香波會增加頭發纖維表面的負電荷，從而增加纖維間的摩擦，這可能會導致表皮損傷和纖維斷裂。

頭皮的皮膚水含量同樣直接影響頭皮和頭發的健康，皮膚含水量會受到環境、年齡和性別等的影響，通常年齡增大會使皮膚含水量降低。頭皮的生理環境是由各種因素共同決定的，它們之間也是相互影響的。劉向慧等[33]對正常和脫發男性的頭皮的生理特性進行了研究，儀器測試結果顯示脫發患者頭皮的油脂含量顯著提高，pH值隨著時間變化一般先降低后升高，頭皮水分含量同樣發生變化;而且不管是正常還是脫發男性的三項生理參數都具有一定的相關性。Kim等[34]則研究性別差異對人皮膚類型和pH的影響，對大數據的樣本分析結果顯示女性的皮膚pH與皮脂含量呈負相關，而在男性群體中沒有顯著的相關性。此外，文獻[35]探討了人在一天的生理時間段里頭皮的各項生理特性的變化，統計學結果發現每天到下午的時候，頭皮的水分、pH值和皮脂分泌量會出現顯著的增加，皮膚屏障功能會降低，雖然臨床上還沒有證實它們的相關性，但這樣明顯變化的同步性，就如同有一個中央控制器對這些生理參數產生主要的影響。因此，頭皮的各項生理參數是共同反應這頭皮的健康程度的，相互關聯，并直接影響著頭發的生長狀況。

3 頭皮與頭發護理

頭皮生態遭到破壞時，微生物菌群穩態被打破，生理環境發生變化，就會導致頭皮與頭發疾病的滋生。為了保護頭皮的生態平衡，維持頭皮與頭發的清爽健康，頭皮護理和頭發護理必不可少，這也是研究人員的著重關注點。

健康的頭發不止能讓人感覺到生理上的舒適，還可以帶來心理上的自信，有益于身心健康。因此對頭發的清洗與護理一直受到人們的重視，古代時人們就開始使用皂角、豬苓等來清洗頭發，而到近現代人們研制出了清潔效果更好的洗發香波，隨著技術的不斷發展，如今已經有種類繁多功效各異的洗發與護發產品可供人們選擇了。洗發香波是以陰離子、非離子表面活性劑為主要原料，從而提供去污和泡沫作用。洗發香波一般可以分為以下幾種類型：（1）標準的洗發香波，以十二烷基硫酸鹽為主要洗滌劑，使用條件限度低;（2）干枯或損傷頭發的洗發香波，含有一定的護發成分，可以溫和地去除皮脂，并用硅樹脂來替代硅脂而使頭發柔軟而不受靜電干擾;（3）油性頭發的洗發香波，以強洗滌劑最大程度地清除發軸上的油脂;（4）日常洗發香波，使用溫和的洗滌劑，滿足人們的洗發需求而盡量減少過多洗發對發軸的損害;（5）藥用洗發香波，除了基本的清潔作用外，主要是加入了非處方藥物以緩解患病頭皮的瘙癢和頭發脫落[36-37]。

與頭發護理受到的重視程度相比較，人們對于頭皮健康方面的知識就顯得較為缺乏，因而在日常生活中忽視了頭皮的護理。頭皮是頭發生長的土壤，頭皮健康是頭發健康的保證。頭發是從毛囊中生長的角蛋白，而頭皮是頭部的皮膚，因此頭皮護理與頭發護理是不能一概而論的[38]，頭皮的護理要盡量維持頭皮的生態平衡，保證頭皮微生物菌群的穩態，油脂、pH值、水分含量等水平處于正常值左右。近年來，研究人員對于頭皮護理的研究大體可以分為兩個方向，其一是發展皮膚鏡檢查等技術手段更清楚的了解正常和患病頭皮的特點，以利于在醫療過程中更便捷的診斷和針對性的治療;其二以樣本數據采集和實驗為基礎探究對頭皮有較好的護理作用的藥物。

皮膚鏡是一種非侵入性的診斷工具[39]。可以檢查皮膚病變的宏觀和微觀的基本形態，確定細微的臨床線索，確認肉眼的臨床診斷，并對治療進展進行監測。這種非侵入性的體內技術促進了肉眼不可見的皮下皮膚組織的視覺化。有三種方法可以實現：非極化的皮膚鏡，極化的接觸式皮膚鏡，以及極化非接觸式的皮膚鏡。非極化的皮膚鏡檢查需要在皮膚鏡和皮膚之間的液體界面（礦物油或酒精）之外直接接觸皮膚。與之相反，極化的皮膚鏡檢查可以選擇接觸或不接觸皮膚。極化的皮膚鏡使用了交叉偏振濾光器，它消除了皮膚表面反射的光線，使來自深層的反射光線進入觀察者的視網膜，從而允許在角質層下面的結構進行視覺化。顯然，極化非接觸式的皮膚鏡更適宜于檢查患者的皮膚。特定的皮膚組織結構的存在或缺失可以幫助正確地對許多皮膚損傷進行分類，包括炎癥和感染實體[40-41]。Miteva等[42]將皮膚鏡可以檢查的頭皮疾病進行了總結，主要包括銀屑病、頭癬、瘢痕、頭皮層間組織炎以及脫發等。皮膚鏡檢查使醫生可以對患者的病癥進行正確快速的診斷，利于后續的治療與康復。此外，皮膚鏡亦可用于頭發結構的檢測，通過毛發檢查亦可準確的辨別以下毛發疾病：扭曲發、結節性脆發癥、花斑發、泡發等[43-44]。

對頭皮護理藥物的探索主要是關于天然植物提取物的護理效果和安全性。天然提取物在頭皮護理中廣泛應用，有養發、固色、防脫及去屑的功效，可分為油溶性和水溶性的。油溶性天然提取物在洗去型產品中應用更有效，而留存型產品可以有效沉積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較高，難以在頭皮上沉積，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，在沖洗時可被絮膠包裹，從而達到在頭皮上有效沉積。同時，由于皮膚本身也分泌皮脂，有一定的疏水性，相對于水溶性天然提取物，油溶性天然提取物更加容易在頭皮上吸附。但由于大多數天然有效成分都是水溶性的，得到油溶性成分有一定的難度和局限性[45]。Sharma等[46]研究了阿育吠陀（Ayurvedic）藥用植物用于治療皮膚和毛發問題，實驗使用的主要草藥為姜黃、杧果姜、印度醋栗、大葉紫珠和藤金合歡等。結果證明在藥物的合理配方的條件下，這些草藥確實可以有助于護理皮膚，并且幾乎沒有副作用。Park等[47]同樣是對可用于護膚用品的天然材料進行了篩選，分析了香菇、蕎麥、大豆、柏樹、海藻等的主要成分，觀察它們的抗氧化性和抗菌活性，并進行安全評估試驗，考察藥物存在下的細胞存活率，以判斷將它們用于護膚品的可行性。通過實驗數據發現香菇、蕎麥、大豆、柏樹和海藻都可以作為護膚品的原料，具有較高的安全性、可用性和效率。

總的來說，選擇合適的頭發護理產品，是治療和預防頭皮炎癥與頭發各種病癥，保持健康的頭皮生態的一個關鍵因素。在洗發香波中添加一定的頭發和頭皮護理藥物已是現在洗發產品的發展趨勢，使藥物與香波兼容同時保證藥物的功效不會喪失，還要使藥物對人體的副作用盡量的小，這是研究過程中重點與難點。

本文從頭皮生態的角度出發，綜述了國內外關于頭皮的微生態及其抑菌、頭皮的宏觀生理學和頭皮頭發護理的探索等相關研究。總結相關文獻的論點，可以得出結論：保證頭皮微生物菌群的平衡是預防細菌感染的前提，同時也是抑菌的關鍵因素;頭皮表皮的生理學因素如油脂含量、pH值、含水量等是頭皮與頭發健康的直觀反映，也是選擇合適的洗發護發產品的參考數據;頭皮護理與頭發護理雖然不可以一概而論，但也是相輔相成的，因為頭皮是頭發生長的土壤，良好的頭皮生態是頭發健康生長的基礎，正確的頭發護理也有益于頭皮。頭皮與頭發健康的問題在當下社會依舊突出，比如青中年的脫發、頭皮炎癥等，如何更好地保護與維持頭皮生態以預防和治療頭皮頭發疾病，仍是研究的熱點與難點，需要進一步的探索與研究。

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（收稿日期：2018-07-19） （本文編輯：張爽）