狄飞倩 程文静 李璐瑶 张佳婵 王昌涛 阮华君 陶俊俊

关键词：皮肤微生态;皮肤微生物;内源性因素;外源性因素

皮肤微生态以及微生物菌群近年来一直是化妆品界研究较多的话题，如大家熟知的“微生态护肤”“皮肤益生菌”，皮肤微生物组与人体健康有紧密的联系，对于维持皮肤健康，抵御病原微生物侵入，参与宿主免疫，调节皮肤的损伤修复与再生，生成活性代谢物调节皮肤健康具有重要作用[1]，但是皮肤微生物又极具个体差异性，多种因素可对皮肤微生物的定植造成影响。

本文调研了皮肤微生态研究的主要技术手段，并综述了影响皮肤微生物定植的内源性和外源性因素。探索皮肤微生态与个体、环境等内外源因素的潜在联系，旨在为未来定制化化妆品的研发提供一定的理论支持。

01皮肤微生物的定义与分类

人的皮膚聚集着各种真菌、细菌、病毒，还有螨虫等小型节肢动物，它们形成皮肤微生物组或皮肤菌群。皮肤微生物可以分为常驻菌群和暂驻菌群[2]。常驻菌群定居在健康的皮肤上，包括葡萄球菌、棒状杆菌、丙酸杆菌、不动杆菌、肠杆菌等。暂驻菌群顾名思义，是指其在皮肤表面短暂停留，是皮肤主要的致病菌群。

02皮肤微生态的主要研究技术及发展

2.1培养组学

培养组学是研究皮肤微生态的开端，具有简单快速、成本低等特点，但无法对病原微生物做出整体分析，具有较大的局限性。随着时代的进步，越来越多的人认识到，微生物很难或者不可能在纯培养中生长，可能需要其他生物体作为共培养物生长或者在其他宿主中生长。因此，研究人员不再仅仅依靠传统的培养，而是开始了对特征16s核糖体RNA基因和宏基因组测序技术进行测序，以识别皮肤微生物菌群。

2.216srRNA基因测序技术

目前，16srRNA基因测序[3]一般包括基因组DNA提取，目的片段PCR扩增以及文库构建、测序、生物信息分析等步骤。其主要应用于研究微生物菌群的多样性，表征环境样品中微生物的种类、丰度等，已经成为当前研究微生物菌群一个重要的技术手段。测序技术分为3代，其优缺点详见表1。

2.3宏基因组测序技术

宏基因组[4]是指不经过微生物培养阶段，可直接提取样品全部微生物组DNA，与数据库中基因组进行比对，以鉴别微生物，用于揭示微生物的种群。与16srRNA基因测序相比，宏基因组鸟枪法测序具有信息量更大、更全等优势，将逐渐成为今后一段时间内研究微生物组的重要手段。

高通量测序技术的产生使人们对不可培养微生物的研究变为现实，与传统的微生物培养方式相比，其更适合用来研究复杂多样的皮肤微生物样本[5]。

03影响皮肤微生物定植的因素

皮肤微生物的定植受内源性因素（年龄、性别、种族等）和外源性因素（地域、环境、紫外线、化妆品的使用等）的影响。研究表明，皮肤物理参数（如皮肤表面pH值、水合作用、皮脂含量等）随年龄、性别和身体部位而变化，进而影响皮肤微生物的组成[6，7]。如经皮吸收和皮脂水平与假单胞菌科呈负相关，而经皮吸收与金黄色葡萄球菌定植呈正相关[8]，这可能意味着宿主皮肤生理环境的差异影响细菌定植[9]。

3.1内源性因素

3.1.1不同年龄之间的皮肤微生态变化

随着年龄的增加，皮肤微环境会发生变化，比如在青春期之前（婴幼儿、儿童），皮脂量水平相对较低;当青春期开始，皮脂分泌显著性增加，进而影响着皮肤微生物群落的组成。

在一项研究中发现，中国香港的成年人和老年人的皮肤微生物组成在微生物多样性方面表现出显著差异，老年人群中的金黄色葡萄球菌的丰度明显低于成年人群[10]。在日本成年女性和老年女性中的皮肤微生物定植也有差异，老年组女性的α多样性更高[11]。在西欧女性[12]和韩国女性[13]中也发现了年龄对皮肤微生物组成和多样性的影响。还有研究人员[14]对泰国不同年龄段的女性前额和左右脸颊进行了微生物群落的研究，发现大多数单胞菌门、浮霉菌门、硝化螺旋菌存在于青少年皮肤表面，而厚壁菌门在青少年和老年人皮肤表面更为普遍。研究不同年龄之间的皮肤微生态的变化可以为研究抗老化以及各个年龄阶段的化妆品提供思考。

3.1.2不同性别

男性和女性皮肤环境的生理差异（如荷尔蒙代谢、排汗率以及皮肤表pH值）对皮肤微生态的多样性和相对丰度有很大影响[15]。有关研究发现[13]，葡萄球菌科和棒状杆菌科在男性面部中的分布较高;属于乳酸菌科的乳杆菌科在女性面部中显示出较高的相对丰度。目前的化妆品受众对象很大比重是女性，随着时代不断发展变革，男性护肤品逐渐被关注。了解不同性别的皮肤生理变化可以帮助推动男性专用护肤品的研发。

3.1.3不同种族

皮肤微生物群落的组成也受种族的影响。很多研究人员对基于不同地域的各个种族进行了多项皮肤微生物定植的研究，我们将其归类为地域差异（详见本文3.2.1）。这里讨论的是同一环境下不同国家或种族的微生物群落差异。在一项研究[16]中，研究人员对来自中国一所大学的中国籍学生和巴基斯坦籍留学生的不同身体部位微生物群落样本进行测序，发现由于不同的生活方式和宿主可能的遗传特征，巴基斯坦籍留学生的变形菌比中国籍学生丰富。因此，在开发新的护肤产品时，需要考虑到种族因素，有针对性地对产品受众人群进行细致分析，开发出有效产品，达到“因地制宜”。

3.2外源性因素

3.2.1不同环境/地域

人体皮肤微生物群落的组成受多种因素的影响，特别是我们身处的环境。即使居住在同一个国家，但由于城乡之间不同的生活环境、生活方式和饮食，也会观察到不同皮肤微生物定植[17]。一项研究发现，美国居民和坦桑尼亚居民的手部优势菌属有显著差异[18]，坦桑尼亚居民手上最丰富的微生物类群是与土壤相关的红细菌科和类诺卡氏菌科。这可能是因为工作的关系，美国居民大多是室内工作者，接触最多的是人，而坦桑尼亚居民常年在田里劳作，经常与土壤密切接触。坦桑尼亚手上土壤相关细菌的鉴定和丰度证明了环境在塑造人类手上微生物群落方面的重要作用。不同的海拔高度之间[19]，人群的皮肤微生物定植也会发生改变。通过对来自中国西部8个海拔地区的233份人体皮肤样本的meta分析发现，皮肤微生物多样性随着海拔的升高先降低后增加。Network分析显示，海拔高度与乳酸杆菌、金黄色杆菌或不动杆菌呈正相关。另外，青藏高原等高海拔地区因缺氧、低压、寒冷的极端环境[20]，可能对人体皮肤微生物群施加了选择压力。

3.2.2紫外线的照射

影响皮肤的一个主要环境因素是来自阳光的紫外线辐射。众所周知，紫外线辐射对于免疫系统的调节是一把双刃剑。紫外线是与皮肤危害有关的最突出的因素之一，特别是UVB（280～315nm）和UVA（315～400nm）被认为与皮肤雀斑、皱纹、光过敏和光毒性反应以及肿瘤诱导和进展有关[21，22]。另一方面，紫外线照射有助于改善特应性皮炎患者的皮肤微生物群落组成。在一项研究中，DotterudLK[23]等人邀请了23名患有特应性皮炎的成年患者和20名健康对照者，对两组志愿者进行20次UVB治疗，发现特应性皮炎患者皮肤表面的金黄色葡萄球菌计数减少，这对于特应性皮炎的治疗是有益的。但是有趣的是，UVB对表皮葡萄球菌没有影响，可能是因为表皮葡萄球菌位于毛囊周围，而金黄色葡萄球菌则存在于UVB更容易接触的表皮皮肤[23，24]。该研究[25]还发现，天然可见光对表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌的杀灭效果显著高于标准幻灯机产生的多色可见光。可见，紫外线辐射对皮肤微生物定植也有一定的影响，这对开发防晒类化妆品有很大的帮助。

3.2.3化妆品的使用

化妝品中的某些成分会对皮肤微生态产生影响，如防腐剂、表面活性剂和除臭剂等。这些物质可能会改变皮肤的微环境，如pH值、湿度和油脂含量等[26]，从而影响皮肤微生物定植。有研究[27]发现，使用化妆品与不使用化妆品人群皮肤微生物群定植不同。王丽梅等人[28]用定量的方法研究了长期浓妆的青年女性和不化妆的高校女学生的面部皮肤微生物群落状况，有化妆习惯的女青年皮肤表面表皮葡萄球菌和类白喉杆菌的检出率高，达到100%，显著性高于不化妆的高校女学生。

近年来，人们利用化妆品的使用可以影响皮肤微生物菌群以及受肠道微生物的启发，深入研究皮肤微生物对宿主的作用，开发了含有益生菌、益生元以及后生元类化妆品，帮助维持皮肤微生态平衡，对皮肤健康有积极作用。

04结语

日常生活的方方面面都影响着人体皮肤表面微生物群落的分布，对该项研究的不断深入，有助于人们找寻潜在皮肤疾病的诱发因素。此外，对于不同年龄段、不同性别或种族的微生态分布特点的研究，也为定制化化妆品的研发提供一定的理论支撑。可以说，如何准确地解读微生物与人类皮肤健康的关系，开发出能与皮肤微生物菌群友好相处，乃至调控其向健康状态发展的化妆品，将是业界致力发展的重要方向。