Jack Gilbert研究微物种在皮肤和环境之间的移动。

介绍皮肤微生态：每个人的皮肤都有独特的微物种群

源自Nature天然科研的新发现，每个人的皮肤都拥有一个独特的微物种群，这个群落可能既有助于抵抗感染，也可能使皮肤变得更加脆弱。

在2012年的一个冬日，Jack Gilbert和他的研究团队带着棉签来到了一个即将开业的新医院。这座十层高的医院尚未正式启用，只有少数工作人员在忙碌。他们在医院的病房、护理站等地方收集样本，探寻那些早已入驻的微物种。

经过一整年的努力，他们收集了丰富的数据，并绘制出了医院环境中微物种在环境和人体皮肤之间移动的蓝图。当患者走进医院时，他们的皮肤上的微物种开始占领医院的各种表面。这些微物种包括葡萄球菌属和链球菌属的细菌等。这些微物种群随着患者的移动而不断发生改变。每个人的皮肤都有一种独特的微物种组合，被称为微物种群，它们的基因组被称为微生物组。从住院的第一天开始，患者就会感染上前一位患者留下的微物种。但随着时间的推移，患者自身的微物种群会逐渐占据主导地位。Jack Gilbert表示，前一位患者的微生物组标记在短短24小时内就会在病房里消失殆尽。

这些发现为我们进一步了解皮肤上的细菌、真菌和病毒群落的形成提供了重要线索，并揭示了它们对健康的潜在影响。特别是在医院环境中，由于耐药菌的出现，这一问题变得日益严重。过去十年中，研究人员已经对皮肤上的微物种类型进行了深入研究，并探讨了这些微物种如何从生命的早期阶段就在人体上定殖。研究人员正在积极寻找将皮肤微物种群调整用于治疗的新方法。虽然相关研究还在初级阶段，许多大型化妆品公司和新创企业已经开始研发针对特定微生物的产品。一些皮肤研究人员对此持谨慎态度，认为我们还在起步阶段。

皮肤是一个充满微生物的世界。除了作为抵抗病原体的第一道防线外，皮肤还是通向免疫系统的主要通道。尽管对肠道菌群的研究已经取得了显著的进展，但对皮肤微物种群的研究正在迎头赶上。科学家们已经发现了数百种寄生在皮肤上的微物种以及它们的主要属类，甚至还在真皮层中发现了微物种的存在。这些发现挑战了长期以来认为真皮层是无菌的观念。不同人体部位的微物种群落构成也存在差异。研究人员通过pH值、水分含量和温度等因素界定了不同的皮肤环境类型。人体表面几乎无处不在的真菌在油腻区域尤为常见，如脸部和背部等毛囊丰富的区域更是它们的乐园。尽管这些区域性变化不会因人而异，但每个人的皮肤都有独特的微生物群特征，可以通过任何部位的拭子采样进行识别。如同肠道菌群一样，皮肤微生物群的构成也会随时间推移而发生一定的变化。这可能归功于人体皮肤的自然更新和微生物在皮肤表面和真皮层之间的动态平衡过程。这些发现为我们进一步理解皮肤的生态平衡以及如何通过调整皮肤微生物群来改善健康提供了激动人心的前景展望。经过对Segre及其团队的深入研究，我们了解到在两年左右的时间里，他们对人体皮肤的微物种群进行了详尽的重复采样分析，涉及了多达12人的17处皮肤部位。结果显示，尽管皮肤上的暂居微物种繁多，但主要类型几乎保持不变，特别是在人们的足部。

Julia Oh，美国杰克逊实验室的微物种遗传学家，也参与了这项研究。她指出，尽管皮肤作为人体最大的暴露器官，不断与外界环境互动，但其微生态却相对稳定。这种稳定性对于药物研究具有重要意义。Oh及其团队在小鼠实验中进一步发现，人类皮肤微物种即使在浸泡环境中也很难在小鼠皮肤上定殖。但只要小鼠的皮肤出现创伤，这些微物种就会迅速侵入。尽管这些发现尚未公开发表，但Oh承认，在不同个体之间，微物种的转移情况可能存在差异。Oh推测，如果微物种群的改变仅限于表皮层的划破，那么未来的治疗方法可能需要通过损伤皮肤来发挥作用。

在研究初期，似乎生命的头几年或几年对皮肤微物种群的发展尤为重要。加州大学旧金山分校皮肤科医生Tiffany Scharschmidt在首批研究皮肤微物种群与免疫系统相互作用的研究中发现，如果在小鼠出生后不久就引入常见的皮肤细菌——表皮葡萄球菌，那么这些小鼠成年后将具有抵抗该菌的能力。即使将表皮葡萄球菌接种在小鼠的皮肤伤口上，也不会引发免疫反应。尽管表皮葡萄球菌并不总是致病，但在某些情况下可能会导致感染。这表明在生命早期阶段接触常见的皮肤微物种可能是有益的。对于人类而言，生命的早期几年可能是一个关键的干预期，通过培养重要的微物种或创造一个有利于有益微物种群生长的环境来进行干预。Scharschmidt指出存在一个与皮肤微生物建立良好的联系的窗口期。在这个关键时期，我们应尽量避免限制身体与有益微生物的接触。

另外一项重要研究关注的是湿疹和皮肤微物种群之间的关系。加州大学圣迭戈分校的免疫学家和皮肤科医生Richard Gallo及其团队在2009年开始研究皮肤微物种群的生态学。他们发现了一种产生抑制炎症物质的表葡菌菌株。从那时起，Gallo的团队已经发现了至少能生产抗菌化合物的14种表葡菌菌株。这些抗菌化合物能够杀死引发炎症的微物种，部分化合物还能抑制金黄色葡萄球菌的生长——这是一种能够引发严重感染的细菌。特别是某些特定的金黄色葡萄球菌菌株，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌已经能够对多种抗生素产生抗性。

对于特应性皮炎（最常见的湿疹类型）的治疗和预防来说，了解葡萄球菌属的菌种的防护作用具有重要意义。特应性皮炎影响了美国超过一千八百万人以及工业化国家30%的儿童，它会引起瘙痒和红斑，影响生活质量并增加感染风险。在某种程度上，金黄色葡萄球菌数量的增加可能是湿疹恶化的一个原因。Segre及其团队从湿疹和非湿疹儿童的皮肤上分离出金黄色葡萄球菌，并将其植入健康小鼠的皮肤上。结果显示，来自湿疹儿童的金黄色葡萄球菌导致小鼠出现了类似湿疹的炎症和皮肤增厚现象。如果金黄色葡萄球菌是湿疹的一个诱因，那么抑制其生长可能有助于治疗湿疹。Gallo研发了一种乳霜，其中包含了能够生产抗菌化合物、抑制金黄色葡萄球菌的人体皮肤上的葡萄球菌菌株。在一项随机双盲试验中，使用这种乳霜的湿疹患者皮肤上金黄色葡萄球菌的数量减少了90%以上。最新成果显示，每天涂抹两次、连续使用一周可以使金黄色葡萄球菌的数量减少99%以上，症状缓解20-30%。Gallo联合创办的MatriSys Bioscience公司计划在未来两到三年内将这种乳霜推向市场。此类疗法有望解决的不仅仅是皮肤病问题，因为湿疹常常伴随着哮喘和过敏等全身性疾病的出现。关于皮肤微生态的研究及其未来应用前景的探讨

一些研究人员正关注着皮肤微生态与过敏反应之间的关系。他们提出，那些以掉落皮屑为食的微物种可能加重过敏反应的假设。如果这一假设成立，那么通过调整皮肤微生态，或许可以达到缓解湿疹的效果，同时避免吸入皮屑引发免疫反应。Segre还指出，这样的研究可能有助于预测哪种治疗方法最有效，以及湿疹何时可能发生。

以新加坡美容护理战略中心的药理学家兼董事长Thomas Dawson为例，他花了15年的时间研究如何利用皮肤微生态开发去屑产品。他关注到马拉色菌属这一特定真菌，这种真菌在皮肤上的某些阶段会定殖。特别是在婴儿期，皮肤油脂丰富，马拉色菌属的数量会达到顶峰。而在青春期，皮肤开始出油，湿疹较少见，马拉色菌属的数量也会有所变化。

一项由新加坡、中国和美国的研究者共同进行的研讨发现，在湿疹发作期间，马拉色菌属的数量会随着金黄色葡萄球菌数量的上升而下降。Dawson及其团队在2018年找到了这种关联的一种潜在机制：某些类型的马拉色菌可以分泌消化金黄色葡萄球菌物种膜的酶。尽管马拉色菌属对于维护皮肤健康的作用尚未完全明确，但目前已有证据显示它与其他皮肤问题有关。研究人员希望通过研究明确其作用机制，从而开发出针对特定菌株的抗真菌疗法或益生菌产品。

除了湿疹，皮肤微生态的研究也是治疗痤疮等皮肤疾病的主要目标。痤疮丙酸杆菌是在痤疮皮肤上常见的细菌，高达85%的青少年都受到其困扰。尽管科学家们已经尝试寻找皮肤微生态与痤疮之间的关联，但结果并不尽如人意。一些研究者已经开始研究不同菌株的构成差异及其对痤疮的影响。例如，一项研究发现某些菌株会产生更多的卟啉，而卟啉会在皮肤细胞中引发炎症。随着药物的发展，未来可能会通过消除有毒菌株或靶向卟啉来治疗痤疮。

研究人员还希望通过研究皮肤微生态来对抗可能致命的疾病——皮肤癌。特定菌株能够产生一种具有抗肿瘤特性的分子，这种分子在小鼠体内能够减缓侵袭性黑色素瘤的生长。未来，通过调整皮肤微生态可能成为一个常规的干预治疗方式，用于预防皮肤感染等。

在医院中，耐药的金黄色葡萄球菌正成为一个日益严重的问题。为了解决这个问题，研究人员正在研究金黄色葡萄球菌感染的获得机制。他们发现个人的感染可能性或许取决于他们皮肤的微生态构成。这意味着我们可以通过调整皮肤微生态来降低感染风险。除了细菌之外，真菌和其他微生物的研究也同样重要。

随着研究的深入，研究人员正在构建一个庞大的皮肤微生态研究网络。他们希望通过这个网络来更好地理解皮肤微生态与各种皮肤疾病之间的关系，并开发出新的治疗方法来改善人们的皮肤健康。作为医院微物种群研究的深入探索者，Gilbert已经开始与NASA携手，共同开展国际空间站上的微物种群落研究。这项研究犹如一把探索生命奥秘的钥匙，引领我们走进一个全新的领域。

研究成果揭示了令人振奋的现象：国际空间站上的细菌行为与地球医院中的细菌行为有着异曲同工之妙。这些微小的生命体从人体中脱离，进入宇宙环境，再回到人类身边，仿佛在向我们展示它们在宇宙中的奇妙旅程。

这些新发现以及对我们身上那些微观生命的持续研究，犹如点亮了一盏明灯，为我们指明了方向。我们有望从根本上去改变地球乃至地外的医疗保健方式，让人类的生命健康得到更加全面、深入的保障。这些微小的生命体，或许将成为我们未来医学领域的宝贵财富，为我们揭示更多关于生命、健康的奥秘。