痤瘡與皮膚微生物

劉馨鎂，魯 莎，席麗艷

（中山大學孫逸仙紀念醫院，廣東 廣州 510030）

痤瘡是一種毛囊皮脂腺單位的炎癥性疾病，顏面部為主要發病部位，臨床表現可分為非炎性皮損如粉刺和炎性皮損如丘疹、膿皰、結節、囊腫。普遍認為皮脂腺過量分泌脂質、毛囊皮脂腺導管角化異常、痤瘡丙酸桿菌等皮膚微生物增殖、發炎與免疫反應是痤瘡發生的四個要件［1］。近年學者在皮膚微生物與痤瘡之間的關聯得到進展，現綜述如下。

1 皮膚微生態與皮膚微生物

皮膚微生態（skin microbiome）是由寄居在人體表上的微生物群落構成，皮膚微生態的存在使皮膚黏膜發揮的生理功能更加完善。皮膚表面棲居的正常皮膚微生物群（skin microbiota）包括長期存留及短期存留兩種，前者為皮膚常駐菌，如痤瘡丙酸桿菌（Cutibacterium acnes，C.acnes）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis，S.epidermidis）及 馬拉色菌等，常駐菌所產生的抗菌肽可以抑制和殺滅病原菌；后者為皮膚暫駐菌，包括金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S.aureus）、鏈球菌及白念珠菌等，它們是引起皮膚感染的主要病原菌［2］。皮膚微生物群以自由漂浮的浮游狀態和生物膜狀態存在，生物膜是由微生物群及胞外聚合基質組成，生物膜會幫助微生物免受宿主免疫攻擊［3］。人體受外傷、感染以及免疫系統紊亂時會造成皮膚微生物組成發生改變，皮膚微生態失衡導致病原菌繁殖或正常皮膚微生物過量增殖、皮膚發生異常免疫反應，引起皮膚疾病的出現或加劇，如C.acnes的增殖與痤瘡相關；馬拉色菌分解皮脂所產生的代謝產物可導致脂溢性皮炎的發生［4］；特應性皮炎患者的皮損和非皮損皮膚部位中的S.aureus含量均高于健康人群［5，6］。

2 皮膚微生物在痤瘡發病機制中的作用

毛囊皮脂腺單位的厭氧及含脂質的環境，使C.acnes成為優勢菌群［7］。研究發現皮損區除常駐菌如C.acnes、S.epidermidis外，還有其他細菌如棒狀桿菌、產色素的微球菌和需氧革蘭氏陰性菌的增加，故皮膚微生物群的改變所導致的皮膚微生態失衡與痤瘡的發生及發展相關［8］。

2.1 痤瘡丙酸桿菌 C.acnes可借由各種方式促炎導致痤瘡的發生，它不僅能將甘油三酯水解為游離脂肪酸，還可以刺激角質形成細胞、皮脂腺細胞和單核細胞釋放各種炎癥因子，促進炎癥反應。C.acnes通過刺激角質形成細胞上的Toll樣受體-2（Toll-like receptors，TLR-2）和TLR-4，使MAPK和NF-kβ途徑被激活，導致白細胞介素-1（interleukin，IL-1）、IL-6、 IL-8、腫瘤壞死因 子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、和金屬蛋白質-9（matrix metalloprotein-9，MMP-9）的生成，從而加重促炎效應。角質形成細胞上的白細胞分化抗原-36（Cluster of Differentiatio，CD-36）在識別C.acnes之后會釋放活性氧，活性氧在殺滅細菌的同時也會誘導炎癥反應。皮脂腺細胞和單核細胞的TLR-2被激活后也會釋放各種炎癥因子，以及C.acnes可以增加單核細胞中NLRP3炎性小體的基因表達，使IL-1β釋放增加。此外，C.acnes還通過激活胰島素樣生長因子-1（insulin like growth factor，IGF-1）/IGF-1受體信號通路，上調聚絲蛋白的表達，使角質形成細胞增殖和分化［8］。

Kelhala 等［9］利用16S rRNA 基因擴增子測序分析痤瘡患者和健康人的毛囊皮脂腺的微生物組成，發現在兩者的毛囊皮脂腺中C.acnes均占主要地位，且痤瘡嚴重程度與其含量呈正相關。也有研究發現C.acnes的數量在痤瘡患者與健康人的毛囊皮脂腺內無顯著差別［10］，以及認為成年女性及青少年的痤瘡更可能與非微生物因素有關，如激素引起皮膚變化、先天免疫激活或環境因素［11］。Fitz-Gibbon 等［7］指出，痤瘡患者與健康人的毛囊皮脂腺內存在不同亞型的C.acnes。初期C.acnes的分型是依據細胞壁糖含量、血清凝集素反應和對噬菌體的易感性，將C.acnes分為I型和II型，后來又將形態上具有細絲的分為III型。近幾年，C.acnes利用全基因組多位點序列細分為IA1、IA2、IB1、IB2、IB3、IC、II和III型，與使用16S rRNA 基因擴增子測序將C.acnes分類得到的核糖分型（ribotypes，RTs）有交叉，IA2型主要為RT4和RT5、IB1型主要為RT8和IC 型主要為RT5，上述幾種主要可以在痤瘡患者毛囊皮脂腺當中發現，與痤瘡發生密切相關；而主要在健康人毛囊皮脂腺內發現的菌株亞型為包括RT2和RT6在內的II型菌株；IA1、IB2和IB3可在健康人或痤瘡患者的毛囊中發現；而III型菌株在面部很少見，主要存在于軀干，并與進行性黃斑黑素減退癥有關［8］。一項針對遼寧省痤瘡患者皮損進行的全基因組測序，結果顯示痤瘡患者的II型菌株遠多于健康人，故認為II型菌株與中國患者的痤瘡有關，但這項研究的取材方式不是取毛囊內容物，而是擦取皮膚表面后做檢測，提示取材方式的不同會影響C.acnes分型的檢測結果［12］。研究還指出，除Ⅲ型外，其他亞型的C.acnes均含有透明質酸酶（hyaluronate lyase，HYL），HYL能降解細胞外基質，有助于C.acnes的定植，隨著細胞外基質的分解，炎癥細胞侵入毛囊，使角蛋白、皮脂向真皮滲出，促進炎癥的擴散，導致痤瘡瘢痕的形成［13］。

2.2 葡萄球菌 與皮膚相關的葡萄球菌包括S.epidermidis與S.aureus，近期研究發現，比起健康皮膚及痤瘡患者的炎性皮損，非炎性皮損中所含的葡萄球菌更加豐富，這可能與生物膜較高頻率出現于粉刺當中相關，生物膜為葡萄球菌提供一個良好的生長環境且保護它不被殺滅［14］。

S.epidermidis分泌的自溶酶可以抑制潛在致病菌的繁殖，維持微生態平衡，還能釋放琥珀酸來抑制C.acnes的定植，且可以阻斷TLR-2的表達進而抑制痤瘡的炎癥表現，因此S.epidermidis可能具有預防痤瘡的作用，但這一假設需要進一步驗證［8］。以往分析痤瘡皮損中微生物的組成并未分離出S.aureus［8，15］，但近年Jusuf等［16］在厭氧的環境當中培養痤瘡患者的皮損以及非皮損部位的皮膚并做細菌鑒定，指出S.epidermidis在非炎性皮損以及炎性皮損當中培養的樣本含量相當;而S.aureus在炎性皮損當中培養的樣本含量明顯比非炎性皮損高。可以發現S.aureus與痤瘡的發生是相關的，且體外實驗證明C.acnes所產生的卟啉可誘導S.aureus聚集和促進其生物膜的形成［17］。

2.3 馬拉色菌 馬拉色菌是皮膚上最豐富的真菌，它的體積是C.acnes的100倍，且具有較強的脂酶活性，使毛囊導管異常角化，還可誘導角質形成細胞及單核細胞分泌 IL-1β、IL-6、IL-8 及TNF-α，并抑制IL-10 分泌，加劇炎癥反應［18，19］。

使用PCR方法比較痤瘡患者及健康人的皮損，可發現痤瘡患者的球形馬拉色菌多于健康人，認為痤瘡與馬拉色菌之間有顯著相關性［15，19］；使用高通量測序技術分析痤瘡患者皮損的研究［18，20］，發現限制性馬拉色菌的顯著上升與痤瘡的發生發展相關，且限制性馬拉色菌在非炎性病變比炎性病變更多。劉穎等［21］通過直接鏡檢痤瘡皮損內容物，發現性別及年齡與馬拉色菌帶菌率無明顯關聯，但與痤瘡嚴重程度明顯呈正相關。多項對難治性痤瘡使用抗真菌藥物的研究，在用藥后皮損有所好轉，因此認為馬拉色菌與難治性痤瘡相關［22］，臨床上對于病情反復的中重度痤瘡重視馬拉色菌的檢查。

3 痤瘡的治療與皮膚微生態

3.1 痤瘡的抗生素治療與耐藥性痤瘡丙酸桿菌四環素類、林可霉素類、大環內酯類、頭孢菌素類、喹諾酮類、硝基咪唑類和磺胺類等是痤瘡常見的抗生素治療的選擇，而四環素類如多西環素、米諾環素是我國推薦的一線抗生素［23］，而國外指南推薦紅霉素和克林霉素［24］。但長期口服抗生素會誘導耐藥性C.acnes產生，在歐洲國家當中，痤瘡桿菌對紅霉素的耐藥率超過50%，在墨西哥北部對阿奇霉素的耐藥率達到82%～100%，在英國對克林霉素的耐藥性從1999年的4%增加到2016年的90.4%［22］。針對我國痤瘡患者所做的耐藥性C.acnes的Meta 分析顯示我國患者對大環內酯類、甲硝唑耐藥率明顯高于四環素類抗生素，并且多種抗生素之間存在交叉耐藥［25］。耐藥性C.acnes可能會在皮膚上停留相當長的一段時間，導致痤瘡的復發，此外，當患者再次使用抗生素治療時，療效會降低或無效［22］。

染色體突變和耐藥基因的轉移皆為C.acnes常見的耐藥機制，不同亞型的C.acnes會表現出不同程度的耐藥性，RT4和RT5型占耐藥性C.acnes的85%～95%。其潛在的耐藥分子機制包括以下幾種：23S rRNA 結構域的 V 區點突變主要與C.acnes對紅霉素及克林霉素的耐藥相關，可分為G-T、A-G 突變，又以 A-G 突變較為常見。此區域內不同位點的 A-G 突變影響C.acnes對不同的抗生素耐藥，紅霉素耐藥與2058 處的突變相關，紅霉素和克林霉素交叉耐藥與2059 處的突變相關；erm（X）轉座子的存在則使C.acnes對大環內酯類抗生素產生耐藥；而16S rRNA 中單個 G-C堿基交換介導使C.acnes對四環素類抗生素產生耐藥［22］。

C.acnes抗生素耐藥機制除與染色體突變、耐藥基因的轉移和C.acnes菌株亞型相關外，還與生物膜相關。生物膜會形成物理性屏障作用，起到延緩抗生素流入的作用；且通過降低C.acnes的生長速率及代謝速率，減慢C.acnes對抗生素的吸收［15］。比起其他分型，RT4和RT5型產生更多的生物膜［13］。

3.2 替代治療與皮膚微生態平衡 長期使用抗生素除了產生耐藥性C.acnes外，也會使其他細菌產生耐藥性及皮膚微生態失衡，外用紅霉素治療12周后耐藥性S.epidermidis成為皮膚上的優勢菌種，且鼻腔的S.aureus相對豐度增加；在使用四環素類藥物6周后，患者臉頰上丙酸桿菌的相對豐度降低，但鏈球菌、葡萄球菌、微球菌和棒狀桿菌的相對豐度增加［22］。為了解決抗生素所造成的耐藥性菌株日益增加且皮膚微生態失衡的問題，越來越多針對微生物的替代療法出現。如老年人的痤瘡患病率較低，可能與老人皮膚含較多C.acnes噬菌體相關，提示可利用噬菌體對抗C.acnes，進而減少使用抗生素［11］；針對高毒力C.acnes所產生的CAMP（Christie-Atkins-Munch-Petersen）因子的痤瘡疫苗在研發中，CAMP因子可激活TLR-2進而誘發炎癥，而痤瘡疫苗可以在不影響皮膚微生態下改善痤瘡［26］；其次，有54%的痤瘡患者腸道菌群多樣性及數量下降，當腸道屏障被破壞時，腸道菌群所產生的短鏈脂肪酸可以進入到身體多個器官內包括皮膚導致痤瘡的發生，益生菌可以維持腸道和皮膚微生態平衡外，還可以抑制角質形成細胞分泌的IL-8并促進IL-10的生成進而調節免疫抑制炎癥，因此外用和口服益生菌可以輔助治療痤瘡［27］。

痤瘡的其他藥物療法還包括口服異維 A 酸、過氧化苯甲酰、果酸和水楊酸治療，研究發現痤瘡患者使用異維 A 酸和賴甲四環素治療后能顯著降低C.acnes含量，異維 A 酸使皮脂分泌減少進而降低C.acnes含量以及使皮膚變得干燥，這一系列效應可能改變皮膚微生物的組成，形成類似于特應性皮炎患者皮膚微生物的組成，即鏈球菌及葡萄球菌的比例上升［9，28］；Ahluwalia等［11］表明使用過氧化苯甲酰并不會影響微生物多樣性；果酸和水楊酸具有抗炎、溶解粉刺和糾正毛囊導管角化作用，果酸還被證明有殺滅C.acnes的作用［29］。

此外，目前對于不同嚴重程度的痤瘡，物理治療也成為醫師的治療手段之一，物理治療的作用有以下幾種，藍光、磷酸鈦氧鉀激光、光動力療法及強脈沖光可激活C.acnes的內源性卟啉，使后者釋放活性氧進而抑制C.acnes；其次，微針、二氧化碳激光、光動力療法及強脈沖光可利用光熱效應破壞皮脂腺，改變C.acnes的原有生態環境。其中，光動力療法被證實比外用阿達帕林和系統性多西環素用藥更有效［30，31］。物理治療的療程較短和不良反應較輕，且不產生耐藥性C.acnes，所以患者依從性佳，但各種激光或光設備、治療參數的不同會導致結果的異質性，這也是未來可再深入研究的方向。

4 結語

C.acnes的增殖一直被視為導致痤瘡的主要因素之一，但并不是所有亞型的C.acnes都會導致痤瘡，主要與痤瘡相關的是IA2、IB1、IC型，而II型主要與健康皮膚相關。臨床治療痤瘡時常選擇抗生素，但長時間使用抗生素使得耐藥性C.acnes日益增多，并在抑制與痤瘡相關的亞型的同時，也抑制了與健康皮膚相關的亞型。應利用微生物之間的相互作用與改變皮膚微生態來治療痤瘡，不僅可以促進維持皮膚的健康狀態，又可以降低耐藥性C.acnes的生成，為目前研究的熱點。相關的替代治療包括使用C.acnes噬菌體、痤瘡疫苗和利用益生菌促進腸道微生態平衡進而抑制痤瘡的發生;多種物理治療也被證實可以激活C.acnes的內源性卟啉以及破壞皮脂腺改變生長環境，以上種種皆可達到抑制C.acnes生長的效果。然而這些治療方式尚未完全成熟，如何在除掉致病菌的同時又保持皮膚微生態平衡也是未來值得研究的方向。