研究人员一直知道我们的皮肤上存在着大量细菌、真菌和病毒群落。但仅仅知道存在哪些微生物只是故事的一部分。同样重要的是哪些微生物是活跃的，它们开启了哪些基因，以及它们如何在皮肤上相互作用。
新加坡科技研究局基因组研究所（ASTAR GIS）和新加坡科技研究局皮肤研究实验室（ASTAR SRL）的研究人员开发了一种新方法，可以直接从皮肤上自然存在的微生物中研究RNA。这项发表在《自然·生物技术》杂志上的研究表明，研究人员不仅可以看到皮肤上存在哪些微生物，还能看到哪些微生物是活跃的以及它们在做什么。
到目前为止，大多数皮肤微生物组研究都依赖于基于DNA的方法，这些方法可以识别皮肤上存在的微生物，但无法显示它们是否活跃或影响皮肤健康。在皮肤上分析微生物RNA要困难得多，因为皮肤样本中含有的微生物材料非常少，使得最初就很难检测到微生物RNA。它们还包含许多人皮肤细胞，其遗传物质可能会淹没研究人员试图检测的微生物RNA。
RNA也容易碎裂和分解，使得更难回收高质量材料并生成可靠结果。通过克服这些挑战，新方法提供了更清晰、更功能性地了解皮肤微生物如何保护健康或导致疾病的画面。
主要发现包括：
- 皮肤上最活跃的微生物不一定是最丰富的：研究发现，马拉色菌真菌和葡萄球菌细菌在许多健康个体中高度活跃，即使它们并不总是皮肤上最常见的微生物。这表明看似不那么突出的微生物可能在皮肤健康和疾病中仍然发挥重要作用。
- 皮肤微生物适应它们在身体上的生存位置：研究人员发现，微生物会根据它们占据的皮肤部位开启不同的基因。例如，头皮上的微生物表达的脂质相关基因与脸颊上的不同，这显示了它们如何响应局部条件，并有助于解释为什么皮肤状况会因身体部位而异。
- 皮肤微生物产生抗菌化合物，包括以前未知的化合物：该研究还识别出在人类皮肤上直接表达的皮肤微生物的抗菌基因，包括以前未表征的可能帮助微生物相互竞争的化合物。这为了解健康皮肤微生物群落如何维持提供了新见解，并可能为未来支持皮肤健康的目标方法提供信息。
该研究分析了27名健康成年人的五个皮肤部位，结合了宏基因组学（一种用于识别存在哪些微生物的基于DNA的方法）和宏转录组学（一种用于显示哪些微生物是活跃的基于RNA的方法）。这表明微生物活动并不总是与微生物存在相匹配，突显了基于RNA分析的附加值。
A*STAR GIS高级科学家Chia Minghao博士表示："通过这种工作流程，我们现在可以看到皮肤微生物在皮肤上实际在做什么。这为我们提供了关于微生物群落如何运作、如何适应不同皮肤部位以及如何可能影响健康和疾病的更丰富图景。"
通过将这种工作流程与基因组学、代谢建模和基于培养的实验相结合，研究人员现在有了一个实用的基础，可以直接在人类皮肤上研究微生物活动。它可以帮助他们更好地理解健康皮肤微生物组如何运作，识别与皮肤疾病相关的通路，并发现具有潜在治疗价值的分子。研究团队认为，它还可以支持未来对痤疮、湿疹和银屑病等常见皮肤状况的研究，其中微生物活动可能与微生物存在一样重要，甚至更为重要。
A*STAR GIS人工智能与计算副主任Niranjan Nagarajan博士表示："这种方法为研究人员和临床医生提供了一种直接在皮肤上分析微生物活动的新方法。通过揭示与微生物活动和皮肤健康相关的生物通路，它可以帮助识别与预测、诊断和治疗相关的标记和机制。"
展望未来，该团队将继续完善工作流程并在临床研究中应用它，以更好地了解微生物如何影响皮肤健康和疾病，支持更精确和个性化的皮肤健康方法。
出版详情：
Minghao Chia等，皮肤宏转录组学揭示人体各部位微生物活动和基因表达的变异图谱，《自然·生物技术》(2025)。DOI: 10.1038/s41587-025-02797-4
期刊信息：《自然·生物技术》
关键医学概念：宏基因组学、RNA、葡萄球菌
临床分类：皮肤科、皮肤与毛发护理、实验室医学
由新加坡科技研究局（A*STAR）提供
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