人类皮肤是一个复杂的生态系统，具有各种微环境条件，因此，皮肤微生物群落非常多样和复杂。皮肤结构，如毛囊、皮脂腺、小汗腺和顶泌汗腺，以及皮下脂肪，提供了由其独特的皮肤微生物群定殖的不同生物位。目前的理解是，这些皮肤微生物大多是无害或共生的生物，在抑制病原微生物定殖或调节先天和适应性免疫系统方面发挥着重要作用。微生物组的破坏会引起炎症、刺激、皮肤干燥、发痒、皮炎，甚至使一些皮肤疾病恶化。微生物组在胃肠道中的重要性已经得到了很好的证实，我们现在正在了解微生物组对皮肤健康的重要性，并有望了解改善皮肤疾病的途径。 清洁剂和微生物组 清洁需要在皮肤卫生和角质层屏障损伤之间取得微妙的平衡。清洁行为是水、洗涤剂和皮肤之间复杂的物理和化学相互作用。产品可以通过改变其化学环境来形成特定的皮肤微生物群落。 清洁剂可以有效地保持皮肤卫生和健康的生物膜，但可能会导致皮肤屏障损伤，使湿疹性皮肤病恶化。这是因为表面活性剂无法区分需要清除的亲脂性皮肤碎屑和维持屏障所需的亲脂质细胞间脂质。 导致屏障损伤的化学皂成分是羧基头基的高电荷密度，它促进了蛋白质的强结合。这种特性确保了蛋白质碎片的良好清洁和去除，但会破坏角质层蛋白质，使酶变性，并改变角质细胞的持水能力。 屏障损伤也受到清洁剂pH的影响。例如，肥皂的碱性pH通常为10-11，会导致皮肤蛋白质肿胀和脂质双层电离。因此，酸性至中性pH值为5-7的合成清洁剂可最大限度地减少屏障损伤，是皮肤病患者的首选清洁剂。高pH值会导致角质层肿胀，从而使肥皂不必要地更深地渗透到皮肤中，可能会引起刺激和瘙痒。肥皂还与角质层蛋白结合，进一步引起皮肤肿胀和过度水合。洗涤完成后，多余的水分蒸发，导致皮肤紧绷和干燥，因为肥皂的结合降低了皮肤蛋白质的保湿能力。清洁剂往往过于粗糙，会导致皮肤过度干燥，从而导致油腺过度补偿，最终导致皮肤表面出现更多油脂。清洁剂会破坏角质层，进而扰乱有益共生细菌滋生的环境。 角质形成细胞通过模式识别受体（PRRs），如Toll样受体（TLRs）、甘露糖受体和核苷酸结合寡聚化结构域样（NOD样）受体，对定植在皮肤表面的微生物群进行连续采样。这些受体识别病原体相关分子模式（PAMP），包括鞭毛蛋白和核酸，以及来自革兰氏阴性菌的脂多糖，来自革兰氏阳性菌的肽聚糖和脂磷壁酸，以及来自真菌细胞壁的甘露聚糖和酶原。PAMP对角质形成细胞PRRs的激活立即启动先天免疫反应，导致抗菌肽（AMP）、细胞因子和趋化因子的分泌。尽管皮肤经常暴露在大量微生物中，但它可以区分无害的共生微生物和有害的致病微生物。 皮肤免疫反应的失调在几种皮肤疾病中是明显的（例如，银屑病、特应性皮炎（AD）和接触性皮炎），但失调如何影响和/或由微生物群的变化引起尚不清楚。与正常皮肤相比，AD病变的特征是AMP产生水平较低。这与银屑病病变形成了鲜明对比，银屑病病变产生大量的AMPs，其特征是激活的先天免疫反应。因此，需要在皮肤微生物群环境中保持良好的平衡，以免失调皮肤的免疫反应。 角质层是一个支持复杂生态系统的层，是一个生态层。皮肤屏障的结构和功能对人类健康至关重要。众所周知，宿主和持续暴露于宿主、内在因素以及环境和其他外在因素的细菌种群之间存在平衡的相互作用。微生物群落组成的持续失衡，被定义为微生态失调，是几种皮肤疾病的特征，如湿疹、过敏、头皮屑或痤疮。然而，由于皮肤微生物群组成存在巨大的个体间和个体内变异性，健康的微生物群取决于特定的皮肤部位。 Fitz-Gibbon等人在2013年进行的一项调查强调，某些丙酸痤疮杆菌而不是整个物种，已被证明对痤疮的发生负有责任，而其他菌株则不然。几项研究表明，微生物多样性是健康皮肤的必要条件。例如，金黄色葡萄球菌在AD患者中的定植在约90%的病例中占主导地位，这种不平衡与皮肤微生物群多样性的丧失有关。这表明，金黄色葡萄球菌定殖增加的微生态失调是加剧AD发病机制的一个重要因素。根据皮肤部位的不同，某些细菌是共生的或致病的。失调状态是一些慢性炎症性皮肤病的典型表现，如银屑病、酒渣鼻或痤疮。当皮肤屏障减弱时，如在疾病状态或受伤时，皮肤pH值升高，水分流失急剧增加。皮肤剥落和角质形成细胞凋亡也会发生。所有这些变化都伴随着免疫细胞如郎格汉斯细胞、树突状表皮T细胞（DETC）、中性粒细胞、巨噬细胞和肥大细胞的持续炎症。有趣的是，越来越明显的是，微生物群的组成受到这些生化和生物物理变化的影响，导致微生物多样性降低和病原菌定殖增加，如前所述，金黄色葡萄球菌在AD等皮肤疾病中形成生物膜。 共生细菌可能在特定条件下致病，这是全球公认的。表皮葡萄球菌是一种对皮肤健康有益的细菌。已知通过产生丝氨酸蛋白酶谷氨酰内肽酶（Esp）来抑制金黄色葡萄球菌生物膜的形成，并刺激角质形成细胞产生抗微生物肽，从而杀死金黄色葡萄菌。然而，尽管有这些多种有益功能，表皮葡萄球菌仍然被列为与导管和其他医疗植入物相关的医院感染中最重要的病原体之一。然而，环境压力和其他因素会导致我们的皮肤微生物从共生微生物转变为致病微生物，导致炎症、瘙痒、结垢和其他皮肤与微生物群失衡的临床症状。 了解皮肤微生物组和化学成分的时间变化对于测试个人习惯的改变是否会影响人类皮肤生态系统，也许还会影响宿主健康至关重要。BioMed Central Biology的一项研究表明，当改变卫生习惯时，皮肤微生物组可以改变，但这种改变取决于产品的使用和在身体上的位置。肠道微生物组对饮食变化有独特的反应，这取决于个体，因此，这种反应对皮肤也是个体特有的。Bouslimani等人最近进行的一项研究从微生物和分子组成的角度评估了个人护理产品对皮肤的影响。主要发现如下：1.）尽管经常洗澡，但与个人皮肤和卫生产品相关的分子在首次使用后仍会在皮肤上持续数周。2.）美容产品使用后，分子和细菌多样性发生了变化。一些美容产品成分可能会促进或抑制特定细菌的生长：例如，保湿霜的脂质成分可以提供营养并促进亲脂细菌的生长，如葡萄球菌和丙酸杆菌。 由于皮肤解剖结构的区域差异，皮肤表面的地形变化，根据基于培养的研究，已知这些区域支持不同的微生物组。皮肤的某些区域部分闭塞，如腹股沟、腋窝拱顶和趾网。这些区域的温度和湿度较高，这促进了在潮湿条件下生长的微生物（例如，革兰氏阴性杆菌、棒状杆菌和金黄色葡萄球菌）的生长。皮脂腺的密度是影响皮肤微生物群的另一个因素，具体取决于区域。皮脂腺密度高的区域，如面部、胸部和背部，促进亲脂性微生物（例如丙酸杆菌属和马拉色菌属）的生长。因此，根据患者的皮肤状况（油性与干性等）和皮肤位置，治疗将取决于针对何种细菌，以及适合于不破坏共生细菌的清洁剂。 各种类型的皮肤病和所谓的“敏感皮肤”被认为与功能失调的皮肤屏障有关。这可能是由多种疾病引起的，如AD、老年瘙痒、湿疹、过敏性接触性皮炎和化妆品不耐受综合征。配方良好的敏感皮肤霜可以增强屏障修复，增加皮肤的保水能力，优化愈合。在一项研究中，有更多敏感皮肤的女性参与者，一种温和的芳香泡沫清洁剂，含有疏水性改性聚合物（HMP）和表面活性剂，以产生功能性、美观性和温和的聚合物/表面活性剂复合物，其效果与无香料、温和、无泡沫的清洁剂一样。HMP与表面活性剂的疏水尾部相互作用，形成更大的表面活性剂结构，无法轻易穿透角质层。HMP的结合还降低了清洁过程中形成的胶束中的表面活性剂浓度，从而减少了蛋白质损伤。最后，HMP可以增加泡沫的形成，这是消费者所希望的清洁特性。这种方法基本上通过降低皮肤渗透性来增加清洁剂的温和度。 数据表明，神经酰胺PC-104、棕榈酰胺MEA、甘油视网膜酸和葡萄籽提取物（ceramide PC-104, palmitamide MEA, glycerrhetinic acid, and grape seed extract）在甘油、二甲基硅氧烷和矿脂载体中的专有组合可有效减少儿童和成人轻度至中度AD和其他类型瘙痒性皮肤病（如老年瘙痒、化妆品不耐受综合征）的体征和症状。 因此，简单地在清洁剂中添加神经酰胺、脂肪酸、胆固醇和/或甘油三酯，希望补充清洁过程中去除的细胞间脂质的一些成分，可能只是部分帮助。这种方法的问题在于清洁剂和皮肤之间的接触时间短。清洁剂应在皮肤上停留尽可能短的时间，以尽量减少对角质层蛋白质的损害；然而，这种短的接触不允许成分渗透并停留在皮肤中的时间。此外，由于神经酰胺可以从清洁剂中渗透到角质层中，因此表面活性剂也可能会加速屏障损伤。因此，选择合适的洗面奶不仅至关重要，而且在用合适的保湿霜清洁后修复表皮也是至关重要的。有试验使用Sophorolipid作为清洁剂，Sophorolpid是一种发酵产生的糖脂，在临床试验中可以防止白色念珠菌的过度生长，也是一种由细菌、酵母和真菌产生的生物表面活性剂。其他公司正在将益生元添加到他们的皮肤护理中。益生元是细菌的营养物质，有助于为皮肤微生物组创造健康的环境。 结论 皮肤微生物群组成的失衡（微生态失调）与几种皮肤状况有关，要么是病理性的，如湿疹、痤疮、过敏或头皮屑，要么是非病理性的如敏感皮肤、刺激性皮肤或干性皮肤。因此，开发能够保护或恢复微生物群自然、个体平衡的卫生和/或美容产品，不仅对治疗皮肤病的皮肤科医生，而且对设计护肤清洁剂和保湿剂以促进个体皮肤微生物群的科学家来说，都是一个新的机会。此外，在建议或开具治疗处方之前，对个人皮肤微生物组进行皮肤采样可能是设计师护肤品的未来。 参考文献 1. Structure and function of the human skin microbiome. Trends Microbiol. 2013;21(12):660-668. 2. The skin microbiome. Nature Reviews Microbiology. 2011;9(4):244-253. https://doi.org/10.1038/nrmicro2537. 3. The science behind skin care: Cleansers. J Cosmet Dermatol. 2018;17(1):8-14. 4. The effect of a daily facial cleanser for normal to oily skin on the skin barrier of subjects with acne. Cutis. 2006;78(1 Suppl):34-40. 5. Cutaneous defense mechanisms by antimicrobial peptides. J Invest Dermatol. 2005;125(1):9-13. 6. The impact of skin care products on skin chemistry and microbiome dynamics. BMC Biology. 2019;17(1):47. 7. Revealing the secret life of skin with the microbiome you never walk alone. Int J Cosmet Sci. 2019;n/a. 8. Propionibacterium acnes strain populations in the human skin microbiome associated with acne. J Invest Dermatol. 2013;133(9):2152-2160. 9. Antimicrobials from human skin commensal bacteria protect against staphylococcus aureus and are deficient in atopic dermatitis. Science translational medicine. 2017;9(378):eaah4680. 10. Staphylococcus epidermidis esp inhibits staphylococcus aureus biofilm formation and nasal colonization. Nature. 2010;465(7296):346-349. 11. The human microbiome: Our second genome. Annual review of genomics and human genetics. 2012;13:151-170. 12. Microbiome in healthy skin, update for dermatologists. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2016;30(12):2038-2047. 13. The efficacy of a ceramide-based cream in mild-to-moderate atopic dermatitis. The Journal of clinical and aesthetic dermatology. 2018;11(5):30-32. 14. Nanoscale antiadhesion properties of sophorolipid-coated surfaces against pathogenic bacteria. Nanoscale Horizons. 2019;4. 15. Temporal shifts in the skin microbiome associated with disease flares and treatment in children with atopic dermatitis. Genome Res. 2012;22(5):850-859. 16. Effects of cosmetics on the skin microbiome of facial cheeks with different hydration levels. MicrobiologyOpen. 2018;7(2):e00557. 17. Connecting the dots: From skin barrier dysfunction to allergic sensitization, and the role of moisturizers in repairing the skin barrier. J Drugs Dermatol. 2019;18(6):581. 18. Expanding the scope and scale of microbiome research. Genome Biol. 2019;20(1):191. 19. Tolerance of fragranced and fragrance-free facial cleansers in adults with clinically sensitive skin. Cutis. 2015;96(4):269-274. 20. Cosmeceuticals for rosacea. Clin Dermatol. 2017;35(2):213-217. 21. Cosmeceuticals: What’s real, what’s not. Dermatol Clin. 2019;37(1):107-115 22. Cosmeceuticals for rosacea. Clin Dermatol. 2017;35(2):213-217. 23. Ellis SR, Nguyen M, Vaughn AR, et al. The skin and gut microbiome and its role in common dermatologic conditions. Microorganisms. 2019;7(11):10.3390/microorganisms7110550 24. The cutaneous microbiome and aspects of skin antimicrobial defense system resist acute treatment with topical skin cleansers. J Invest Dermatol. 2016;136(10):1950-1954. 25Cutibacterium acnes (propionibacterium acnes) 16S rRNA genotyping of microbial samples from possessions contributes to owner identification. mSystems. 2019;4(6):594. 26. Commensal microbiota modulate gene expression in the skin. Microbiome. 2018;6(1):20. 27. Host–microbe interactions: Malassezia and human skin. Curr Opin Microbiol. 2017;40:81-87. 28. Topical antimicrobial treatments can elicit shifts to resident skin bacterial communities and reduce colonization by staphylococcus aureus competitors. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(9):774. 29. Health disparities and the microbiome. Trends Microbiol. 2016;24(11):847-850. 30. Dual effects of alpha-hydroxy acids on the skin. Molecules. 2018;23:863.