费城,2025年5月13日——皮肤微生物群在健康和疾病中起着重要作用。研究人员现已证实,某些皮肤细菌可以通过使用尿酸酶代谢顺式尿酸来保护我们免受太阳紫外线(UV)辐射的伤害。这一过程使皮肤能够微调其对紫外线辐射的反应。这项发表在《皮肤病学研究杂志》上的研究结果提供了一个引人注目的案例,展示了皮肤微生物群重塑宿主免疫功能的能力。
皮肤是一个巨大的生态系统,包含数百万种微生物,包括细菌、真菌和病毒。皮肤微生物群的组成非常独特且复杂,并且根据解剖位置的不同而变化很大。共生微生物,也称为正常菌群或土著菌群,它们与宿主之间存在有益或中性的关系而不造成伤害。这些微生物会适应其微环境中的可用资源,以皮肤的营养物质为食,并产生各种影响其环境并与皮肤细胞相互作用的分子。
首席研究员VijayKumar Patra博士,来自法国里昂国际感染病学研究中心和奥地利格拉茨医科大学光皮肤病学研究组,解释说:“到目前为止,已经确定了许多影响皮肤微生物群组成的内部和外部因素。这些因素包括各种个体参数,如种族、性别、年龄、激素水平、饮食和卫生习惯,但环境因素以及职业、污染和气候的影响也有重大影响。我们早就知道紫外线辐射可以调节针对皮肤表面环境抗原的免疫反应,最近还发现皮肤微生物群也在调节这些反应中发挥作用。令我们感兴趣的是某些微生物可能积极参与或干扰紫外线效应的想法。微生物代谢与宿主免疫之间的重叠成为我们研究的重点。”
研究人员结合了微生物组测序、免疫学检测、体外培养和无菌小鼠模型(其中所有存在的微生物都是已知的),研究了皮肤细菌如何响应UVB辐射,即通常导致晒伤的紫外线类型。他们发现,某些皮肤细菌特异性地利用尿酸酶代谢顺式尿酸,这是一种主要紫外线吸收色素角质层反式尿酸的光产物。与反式尿酸相比,顺式尿酸具有强大的免疫调节特性。这种微生物代谢限制了顺式尿酸抑制免疫反应的能力,这意味着皮肤细菌可以微调我们皮肤对紫外线辐射的反应。
研究人员指出,防晒霜、顺式尿酸和微生物群之间在角质层内外的竞争关系十分有趣,因为角质层是最表层的皮肤。
共同研究员Marc Vocanson博士,来自法国里昂国际感染病学研究中心,指出:“这是我们首次证明紫外线、宿主衍生分子和细菌行为之间的直接代谢联系,这种联系影响免疫功能。随着对微生物组研究和个人化医疗的兴趣不断增加,理解这些微生物-宿主相互作用可能会重塑我们对防晒、免疫疾病、皮肤癌甚至光疗治疗的看法。”
共同研究员Peter Wolf博士,来自奥地利格拉茨医科大学光皮肤病学研究组,总结道:“这些发现为微生物意识防晒打开了大门,在这里我们不仅保护皮肤免受紫外线辐射,还要考虑常驻微生物如何在暴露后改变免疫景观。未来,调节微生物代谢的局部治疗方法可用于最小化、维持或增强紫外线诱导的免疫抑制,当临床有益时,例如在光疗中。”
该领域的著名专家Anna Di Nardo博士,来自加州大学圣地亚哥分校和罗马圣加利卡诺皮肤病研究所IRCCS,评论说:“这项关键研究显示,微生物群落不仅是环境压力的被动受害者,而是免疫反应的动态调节者,能够代谢紫外线诱导的皮肤产物,如顺式尿酸。这一新发现的微生物代谢在调节紫外线耐受性方面的作用重塑了我们对皮肤屏障的理解——不仅仅是一个结构盾牌,而是一个代谢活跃、微生物调控的界面。随着对紫外线暴露、皮肤老化和癌症的关注日益增加,深入理解这一轴提供了治疗和预防的有希望途径。”
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