长了青春痘怎么办呢?是抹点细菌,还是搽点病毒?

药明康德 药明康德

▎药明康德/报道


微生物组领域近年来成为热点的研发领域。对肠道菌群的科学研究屡次登上《科学》和《自然》等顶尖科学期刊肠道菌群已经成为首要的治疗靶点理性筛选肠道的有益菌株也是斥地立异疗法的一条首要途径。除了备受关注的肠道菌群以外,人类皮肤上也存在着大量的微生物。皮肤微生物组与皮肤疾病的关系正在获得科学家的关注,对皮肤微生物组的研究将给我们带来立异疗法,照样新一代护肤品?

图片起原:123RF


皮肤微生物组与皮肤疾病互相存眷


皮肤微生物组的首要成分是细菌,决意细菌种群构成特征的成分首要为皮肤本身的生理学特征。我们的身体不合部位皮肤情形的特征不合,比如前臂的皮肤更为干燥,腋窝的皮肤更为湿润,额头的皮肤油性更大。这些不合的皮肤情形会影响细菌种群的构成。与细菌对比,皮肤上真菌的分布更为固定一些,独一真菌种类较为繁多的处所是脚上。而在皮肤中存在的首要病毒是噬菌体,这是一类专门以杀死细菌为生的病毒。

皮肤上菌群之间的互相浸染不只影响已有菌群的构成,还能够防止有染病菌在皮肤上“安家落户“。然而在有些景遇下,常日对宿主有益的细菌或许变身为有害细菌。多少常见的皮肤疾病与皮肤菌群失调(dysbiosis)相关,例如痤疮和湿疹

▲皮肤的根本组织(图片起原:参考资料[1])


痤疮(Acne)是因为性激素、皮肤油脂和细菌互相浸染而引起的慢性炎症性皮肤病。与痤疮互相存眷的皮肤细菌称为痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)。它是健康成人皮肤上数目最多的细菌之一。研究表明,痤疮患者皮肤上痤疮丙酸杆菌的基因表达图谱与健康人的基因表达图谱不合。而且,痤疮丙酸杆菌在毛囊处形成生物膜(biofilm)与痤疮的发病有光鲜的关系。

湿疹(eczema)又称为特应性皮炎,是一种慢性,复发型炎症性皮肤病。导致湿疹的原因多种多样,包括表皮屏障危险、免疫细胞非常激活,和皮肤微生物组的改变。而研究表明,皮肤中的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的丰度与湿疹的严重水平相关。在使用抗生素治疗湿疹患者时,抗生素的疗效和金黄色葡萄球菌的丰度是否因治疗而削减相关。虽然金黄色葡萄球菌和湿疹严重性之间的相关性早已经被发现,然则这类细菌在湿疹发病中的具体浸染还未获得澄清。因为金黄色葡萄球菌与湿疹、此外皮肤疾病,以及血液传染之间的关系,多少研究专注于澄清金黄色葡萄球菌、它渗出的细菌毒素,和免疫系统之间的互相浸染。


基因测序手艺为皮肤微生物组研究带来打破


▲对皮肤微生物组进行基因测序的两种体式(图片起原:参考资料[2])


对皮肤微生物组的研究最初经由细菌培养来进行,而这种研究体式常日只会选择在人工培养情形下生长较快的菌种,从而低估了微生物组的多样性。跟着基因测序手艺的成长,测序成为研究微生物组的首选策略。对微生物组的测序可以分为两种:扩增子测序(amplicon sequencing)和霰弹枪宏基因组测序(shotgun metagenomic sequencing)扩增子测序先使用PCR对细菌或真菌中的保守片段进行扩增,然后经由对扩增子的测序来理会菌群平分歧菌种的成分,几年前,大多数对皮肤微生物组的研究仍然使用扩增子测序。然而,它无法用于对照细菌和真菌之间的相对丰度。

比来几年来,测序手艺和对测序片段理会水平的提高,让霰弹枪宏基因组测序研究成为或许。这一测序体式同时对样本中所有遗传物质进行测序,是以可以对照细菌、真菌和病毒之间的相对丰度。同时霰弹枪宏基因组测序的不同率比扩增子测序更高,能够不同统一菌种(species)下面的不合菌株(strain)

治疗痤疮,你想用细菌照样病毒?


基因测序手艺的打破为刻画皮肤微生物图谱供给了亘古未有的清楚度,经由对照皮肤病患者和健康人的皮肤微生物图谱,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家们发现,有些痤疮丙酸杆菌的特定菌株或许引起痤疮的发生,而此外一些菌株则能够防止痤疮的发生。基于这一发现,一家名为Naked Biome的生物手艺公司已经筛选出了一种用于治疗痤疮的菌株。这家公司获得了Illumina公司的投资并且被选中进入Illumina公司的加速器。该公司的在研疗法今朝在1期临床试验中接管磨练。


Naked Biome公司的创始人,皮肤科医生Emma Taylor博士认为微生物组具备刷新炎症性皮肤病治疗模式的潜力,然而立异疗法需要严峻的验证“获得科学家的撑持从长远来看是非常首要的,我们进展,这款疗法能够是一款经由合格科学验证的新药。“她说。

而名为Ellis Day的公司则采用了另一条途径推出它的产品。这家公司的产品是由三种噬菌体组成的“鸡尾酒”疗法。我们的皮肤上已经存在着以细菌为食的噬菌体。这些病毒的特点是它们能够以非常高的特异性杀死特定细菌菌株。通俗的抗生素在杀死”坏“细菌的同时,也会杀死”好“细菌,是以或许纷扰皮肤微生物组的菌群平衡。噬菌体组合则或许在杀死特定几种导致痤疮的菌株同时,纰谬此外细菌发生影响。噬菌体疗法在治疗匹敌生素发生多重抗性的细菌传染方面已经示意出卓越的潜力

这家公司规划将这款噬菌体产品以化妆品的形式上市,这意味它不克够流传这是一款治疗痤疮的疗法,而是一款“改善皮肤面貌“的产品。虽然外部专家认为噬菌体产品的安然性不是问题(它们已经在皮肤上天然存在),然则他们对噬菌体能否有效治疗痤疮透露猜忌。

“它们仍然是需要严峻研究的微生物…我不喜欢未经由严峻测试,把噬菌体当成保健品一样卖给消费者的体式。”加州大学圣地亚哥分校,噬菌体应用和医疗立异中心主任Robert Schooley博士说。

▲基于微生物组研究斥地立异疗法的策略(图片起原:参考资料[1])


跟着科学家们对微生物组研究的持续深入,他们将对我们身体外观和体内细菌之间的复杂互相浸染发生更多新的洞见。美国国立人类基因组研究所微生物基因组学部负责人Julie Segre博士透露,我们需要更多的科学研究,才能懂得若何行使微生物组的潜力,斥地新型的医疗产品。

我们等待,跟着对微生物组研究的络续提高,未来当皮肤上展现痤疮时,我们真能够提出这个问题:你想抹点细菌,照样搽点病毒?


参考资料:

[1] Byrd et al., (2019). The human skin microbiome. Nature Reviews Microbiology. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.157

[2] Biotech, but make it beauty: Startups look to viruses and bacteria for the next generation of skin care. Retrieved August 8, 2019, from https://www.statnews.com/2019/08/08/microbiome-for-skin-care/

[3] Naked Biome. Retrieved August 8, 2019, from http://www.nakedbiome.com/


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