第2422期：持续升温！Cell领衔，11文一览皮肤菌群研究前沿
本期话题：皮肤菌群，神经再生，毛囊再生，特应性皮炎，自身免疫病，菌群-免疫互作，遗传，环境
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01月18日

Cell：皮肤菌通过诱导宿主免疫，促进感觉神经元再生

Cell [IF:64.5]
① 稳态下，在小鼠皮肤表面定植金黄色葡萄球菌（Sa）可在皮肤组织中诱导Sa特异性的Th17；② 这些Sa特异性Th17不影响对Sa感染的宿主防御，但表达与神经互作和修复有关的转录程序，且位于真皮内的感觉神经纤维附近，在皮肤损伤后促进受损的神经轴突生长和局部神经再生；③ 机制上，皮肤损伤后，受损的神经上调IL-17受体A（IL-17RA）表达，且Sa特异性Th17释放大量IL-17A，经IL-17/IL-17RA轴促进感觉神经再生。
【主编推荐语】Cell近期发表的一项研究表明，皮肤共生菌（如金黄色葡萄球菌）诱导的组织驻留T细胞，可通过IL-17A/IL-17RA轴，加速受伤后的外周感觉神经元再生。这些发现首次表明，对共生菌群的适应性免疫反应可直接促进感觉神经元的损伤修复，且IL-17A在其中发挥关键的机制性作用。（@mildbreeze）
Immunity to the microbiota promotes sensory neuron regeneration
2023-01-13, doi:10.1016/j.cell.2022.12.037
延伸阅读： 【iNature】 【小崔和他的小伙伴们】 【Cell】 【Nature Neuroscience】
皮肤菌群 神经再生 菌群-免疫互作 Th17 IL-17 IL-17RA 感觉神经元 金黄色葡萄球菌 Yasmine Belkaid Michel Enamorado
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王高峰团队Science子刊：皮肤共生菌如何促进毛囊再生

Science Advances [IF:13.6]
① 在体外的器官再生模型中，细菌通过谷氨酰胺代谢诱导角质细胞产生IL-1β-MyD88，刺激伤口诱导的毛囊新生（WIHN）；② 谷氨酰胺代谢诱导干细胞标志物和再生信号的表达；③ 在人类皮肤伤口中，局部使用广谱抗生素产生金黄色葡萄球菌，通过缺氧诱导的HIF-1α信号传导，抑制谷氨酰胺和IL-1β的产生，减少伤口愈合；④ 在小鼠皮肤上，WIHN时期，细菌诱导的缺氧促使角质细胞的谷氨酰胺代谢增加，提高干细胞对损伤的耐受性，增强皮肤和毛囊再生。
【主编推荐语】共生菌群能够通过影响宿主的代谢而在宿主组织稳态维持、愈合及再生中发挥重要作用。皮肤共生菌群能够调节白介素-1β（IL-1β）相关的伤口诱导毛囊新生，部分可能是通过影响毛囊再生重要能量来源——谷氨酰胺代谢——实现的。但是菌群、谷氨酰胺及毛囊再生之间的确切关系尚不明确。南方医科大学南方医院王高峰以及约翰霍普金斯大学Luis A. Garza团队近日合作在Science Advances发表文章，揭示了皮肤菌群通过诱导角质形成细胞短暂缺氧，增强谷氨酰胺代谢而激活IL-1β信号并促进毛囊再生的新机制，强调了皮肤菌群的重要性，提醒人们重新考虑局部抗菌药物滥用的危害并提出了促进伤口愈合的新治疗思路。（@芥末）
Commensal microbiome promotes hair follicle regeneration by inducing keratinocyte HIF-1α signaling and glutamine metabolism
2023-01-04, doi:10.1126/sciadv.abo7555
延伸阅读： 【上海健康医学院科技处】 【iMedicines】
毛囊再生 研究论文 皮肤菌群 角质形成细胞 谷氨酰胺 IL-1β信号 HIF-1α 伤口愈合 Gaofeng Wang Luis A Garza
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国内团队：皮脂-菌群代谢物-IL-33轴的失调或可导致特应性皮炎

Journal of Experimental Medicine [IF:15.3]
① 与健康人相比，特应性皮炎（AD）患者皮肤表面的皮脂以及菌群代谢物丙酸的水平显著降低；② 在MC903诱导的AD样皮炎小鼠模型中，外用丙酸通过抑制角质形成细胞产生IL-33进而缓解皮肤炎症；③ 丙酸抑制角质形成细胞中组蛋白去乙酰化酶HDAC2和HDAC3，增加芳香烃受体AhR表达及其与IL-33启动子的结合，从而抑制IL-33产生；④ 局部外用丙酸可缓解皮脂缺乏小鼠（Cidea KO）自发发生的AD样皮炎；⑤ 纳入11例轻中度AD患者，局部外用丙酸可缓解皮炎症状。
【主编推荐语】特应性皮炎（AD），别名遗传性湿疹，是一种常见的炎症性皮肤病，终生患病率可高达20%，表现为强烈瘙痒、湿疹性皮炎和皮肤干燥。AD是复杂的多因子疾病，发病机制特别是疾病起始步骤尚不清楚。皮肤菌群失调以及菌群代谢改变与AD发病有关。而皮肤中皮脂腺及其分泌的皮脂与皮肤菌群组成和功能密切相关。复旦大学附属华山医院李巍及中国医学科学院皮肤病医院姚煦团队日前合作在Journal of Experimental Medicine发表研究文章，揭示了皮脂-菌群代谢物丙酸-IL-33轴失调在AD相关皮肤炎症中的可能的启动作用，并通过概念验证性的临床研究证实了丙酸对皮肤炎症的抑制作用，为AD的治疗提供了新的策略。（@芥末）
A dysregulated sebum–microbial metabolite–IL-33 axis initiates skin inflammation in atopic dermatitis
2022-08-16, doi:10.1084/jem.20212397
延伸阅读： 【BioArtMED】
Zhuoqiong Qiu Wei Li Xu Yao
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Science子刊：金黄色葡萄球菌诱发自身免疫病的新机制

Science Immunology [IF:24.8]
① 小鼠的上皮细胞特异性缺失核因子IκBζ时，金黄色葡萄球菌（Sa）更容易在皮肤定植，小鼠自身抗体产生增加，更易发生系统性红斑狼疮（SLE）样自身免疫性炎症；② 机制上，Sa定植促进caspase-3介导的角质形成细胞凋亡和中性粒细胞激活并释放中性粒细胞胞外诱捕网，激活树突状细胞和T细胞并驱动IL-23/IL-17免疫应答，加剧SLE样自身免疫性炎症；③ 该模型中，注射抗IL-23p19和抗IL-17a的抗体可减少小鼠自身抗体的产生，缓解自身免疫性炎症。
【主编推荐语】系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫性疾病，其特征是产生自身抗体和多器官的慢性炎症。皮肤表面存在着各种微生物，皮肤菌群的失调和金黄色葡萄球菌的定植已被证实与多种疾病相关，也与SLE发生存在潜在关系，但具体机制尚不清楚。日本东北大学研究人员近日在Science Immunology发表文章，揭示了皮肤金黄色葡萄球菌定植通过激活中性粒细胞和IL-23/IL-17信号轴加剧小鼠SLE样自身免疫性炎症的新机制，加深了人们对皮肤菌群失调以及上皮-免疫串扰和自身免疫性疾病间关系的认识。（@芥末）
Staphylococcus aureus skin colonization promotes SLE-like autoimmune inflammation via neutrophil activation and the IL-23/IL-17 axis
2022-10-28, doi:10.1126/sciimmunol.abm9811
自身免疫性疾病 研究论文 皮肤菌群 金黄色葡萄球菌 系统性红斑狼疮（SLE） IL23 IL-17 中性粒细胞 Hitoshi Terui Kenshi Yamasaki
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Cell子刊：上皮细胞-中性粒细胞联动，维持皮肤的菌群和免疫稳态

Immunity [IF:32.4]
① 中性粒细胞上的孤儿G蛋白偶联受体Mrgpra2a/b是防御素的受体；② 角质细胞特异性敲除防御素基因簇或Mrgpra2a/b缺陷小鼠中，皮肤菌群失调，菌群多样性减少，葡萄球菌增长；③ 防御素和Mrgpra2对抗菌感染与中性粒细胞介导的脓肿形成至关重要；④ 上皮细胞衍生的防御素激活Mrgpra2a/b，引发中性粒细胞释放IL-1β和CXCL2，适当放大和传播抗菌免疫反应；⑤ 上皮细胞-中性粒细胞通过防御素-Mrgpra2轴的信号传导维持皮肤生态健康，促进宿主的抗菌防御。
【主编推荐语】Immunity近期发表的文章，发现角质细胞来源的防御素可激活中性粒细胞的受体Mrgpra2a/b，诱导中性粒细胞释放IL-1β和CXCL2，保护皮肤菌群平衡，促进宿主的抗菌防御。（@章台柳）
Keratinocyte-derived defensins activate neutrophil-specific receptors Mrgpra2a/b to prevent skin dysbiosis and bacterial infection
2022-09-13, doi:10.1016/j.immuni.2022.06.021
延伸阅读： 【BioArt】 【B809】
皮肤免疫 角质细胞 中性粒细胞 Xintong Dong Nathan K Archer Xinzhong Dong
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Nature子刊：人类遗传因素与皮肤菌群互作

Nature Communications [IF:16.6]
① 纳入德国 KORA FF4和PopGen生物库两个队列，1656个皮肤样本进行全基因组关联研究（GWAS）荟萃分析；② 鉴别出23个全基因组显著位点，包含30个涉及先天免疫信号、环境感知、细胞分化、增殖和成纤维细胞活性的候选基因；③ 孟德尔随机化分析表明葡萄球菌对湿疹/皮炎有影响，并表明微生物群对其他皮肤病的调节作用；④ 体外与皮肤共生菌表皮葡萄球菌共培养，角质形成细胞转录谱显著改变，并发现7个来自GWAS候选基因与差异表达基因重叠。
【主编推荐语】Nature Communications近期发表的文章，阐述了宿主遗传因素和皮肤菌群的紧密关系。提示皮肤菌群可能是预防和治疗相关炎症性疾病的潜在靶点。（@好雨）
Host genetic factors related to innate immunity, environmental sensing and cellular functions are associated with human skin microbiota
2022-10-19, doi:10.1038/s41467-022-33906-5
皮肤菌群 宿主遗传因素 研究论文 Lucas Moitinho-Silva Andre Franke Stephan Weidinger Malte Christoph Rühlemann
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中科院城环所：皮肤菌群与办公室表面微生物如何互作？

Environment International [IF:11.8]
① 对办公环境中灰尘、手指、键盘和鼠标来源的细菌和真菌群落进行表征，发现灰尘细菌群落组成与其他测试表面显著不同，而灰尘真菌群落仅与手指差异显著；② 细菌群落迁移率高于真菌，键盘和鼠标菌群间互作主要是竞争性；③ 灰尘菌群主要来源于系统外部，键盘和鼠标是彼此细菌群落主要来源，灰尘和手指样本的真菌来源模式相同；④ 鉴定到所有样本类型的潜在细菌和真菌生物标记物，手会介导办公室表面上菌群形成并推动微生物群落发生迁移。
【主编推荐语】室内环境被认为是通过常驻微生物群对人类健康产生影响的潜在因素，室内表面微生物群落受环境和人类因素影响较大。近日，中国科学院城市环境研究所李虎及团队在Environment International发表最新研究，从办公环境的各种典型来源（包括灰尘、手指、电脑键盘和鼠标）对细菌和真菌群落进行了表征，发现不同微生物群落与典型办公环境的几个组成部分有关，包括机会致病菌。办公室界面微生物群落的形成是由手介导的，手指会推动各个部分微生物群落的迁移，因此保持良好的个人卫生习惯以及室内定时通风对于减少办公环境的潜在致病菌负荷至关重要。（@九卿臣）
Skin microbiota interact with microbes on office surfaces
2022-08-30, doi:10.1016/j.envint.2022.107493
皮肤菌群 办公环境 研究论文 基础研究 真菌 群落迁移 微生物标志物 Hu Li Shuyidan Zhou
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Science子刊：环境污染物异氰酸酯影响皮肤菌群，可能促皮炎

Science Advances [IF:13.6]
① 在生产保护性甘油脂及其副产品神经酰胺时，特应性皮炎（AD）来源的粘液玫瑰单胞菌固定氮，在氮限制下发酵异丙醇；② 根据临床就诊率筛选EPA数据库，二异氰酸酯是AD的最强预测因素；③ 甲苯二异氰酸酯（TDI）暴露影响玫瑰单胞菌黏液对AD的改善，诱发湿疹性菌群失调；④ 异氰酸（含氰酸酯基团）影响共生菌葡萄球菌，赖氨酸可保护其免受影响；⑤ 临床实验中，外用粘液玫瑰单胞菌对AD的改善有统计学意义，但效果因研究地点的二异氰酸酯水平而不同。
【主编推荐语】特应性皮炎（AD）是一种慢性炎症性皮肤病，工业国家的环境条件是其发病的驱动因素之一。Science Advances近期发表的文章，发现二异氰酸酯与AD在时间、空间的流行病学具有关联性，同时也诱发湿疹性菌群失调。（@章台柳）
Exposure to isocyanates predicts atopic dermatitis prevalence and disrupts therapeutic pathways in commensal bacteria
2023-01-06, doi:10.1126/sciadv.ade8898
特应性皮炎 异氰酸酯 共生菌 Jordan Zeldin Ian A Myles
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一文速览痤疮丙酸杆菌

Trends in Microbiology [IF:15.9]
① Ca（痤疮丙酸杆菌）通常定植于人类皮肤毛囊皮脂腺，是一类耐氧但偏好缺氧环境、亲脂、生长缓慢的革兰氏阳性菌，包含亚种phylotype I-III；② 青春期时其丰度增加，与痤疮及常见皮肤病发生有相关性，其确切贡献不完全清楚，其还参与肩部假体关节感染；③ Ca可编码与宿主互作的因子如溶血活性因子，硫酸皮脂粘附素，卟啉、短链脂肪酸和宿主组织成分降解酶等；④ 其通过表达自由基加氧酶发挥抗氧化作用，并产生硫肽类抗生素抑制葡萄球菌定植。
【主编推荐语】痤疮丙酸杆菌是一种革兰氏阳性菌，通常定植于人类皮肤，其可通过定植抵抗性、抗氧化和免疫调节的特性调控皮肤稳态，但其能否引起和加重其他疾病，如手术相关的感染并不清楚。近期发表在Trends in Microbiology上的一篇文章对痤疮丙酸杆菌的研究进展进行了总结，如命名历史，定植与分布位置，其分泌的产物和与葡萄球菌定植，以及与其他疾病之间的关系和抗生素抵抗情况等，值得相关人士阅读。（@MD）
Cutibacterium acnes
2022-10-31, doi:10.1016/j.tim.2022.10.006
痤疮丙酸杆菌 痤疮 SCFA 免疫调节 皮肤疾病 抗生素抵抗 葡萄球菌定植 研究论文 Charlotte M Ahle Holger Brüggemann
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一文读懂马拉色菌与皮肤的多重关系（综述）

Annual Review of Microbiology [IF:10.5]
① 马拉色菌（Malassezia）现被认为是一个多样化菌属（有18个物种），其中M. restricta和M. globosa是最常见和数量最多的；② 马拉色菌因其脂类依赖性而富含于面部、头皮和上背部等皮脂腺丰富部位；③ 随着培养、鉴定和基因工程相关方法改进，发现马拉色菌与许多皮肤疾病、克罗恩病及胰腺癌等有关；④ 马拉色菌皮肤定植是真菌和宿主间互作结果（如上皮性反应，先天性和获得性免疫）；⑤ 马拉色菌在人体健康方面发挥着共生、致病和互利等多种作用。
【主编推荐语】马拉色菌（Malassezia）指的是一组属于担子菌门的真菌，约90%的成人皮肤有马拉色菌定植，马拉色菌通常不致病，但在适当的条件下也可能侵入角质层并引发皮肤病。近日，发表在Annual Review of Microbiology的综述重点论述了马拉色菌与皮肤的多重关系。马拉色菌现含有18个物种，随着对马拉色菌和皮肤间互作的深入研究，发现马拉色菌很可能在皮肤动态平衡中扮演多种角色。根据菌株和宿主的不同，马拉色菌可以是致病菌（如花斑癣、脂溢性皮炎），也可是共生（存在几乎所有健康人的皮肤）、互惠体（马拉色菌等真菌生物群对耳念珠菌入侵有抑制作用）。总之，该研究为进一步了解马拉色菌和皮肤间的关系提供了新的指导和见解，值得关注。（@九卿臣）
Malassezia: A Commensal, Pathogen, and Mutualist of Human and Animal Skin
2022-09-08, doi:10.1146/annurev-micro-040820-010114
马拉色菌 皮肤 综述 基础研究 真菌 皮肤疾病 互惠互利 共生 Giuseppe Ianiri Thomas L Dawson Jr
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Nature Reviews：表皮葡萄球菌与皮肤健康（综述）

Nature Reviews Microbiology [IF:88.1]
① 皮肤可根据其生理化学特性被细分为不同的生态位，表皮葡萄球菌以不同的密度定植于不同生态位，包括最外层的角质层以及毛囊内部；② 定植于皮肤的表皮葡萄球菌具有高度的菌株特异性，且获得新遗传性状的潜力很大；③ 表皮葡萄球菌一般存在两种生活方式：共生生活方式，定殖后促进皮肤屏障发育，维持皮肤稳态，抑制条件致病菌感染，致病的生活方式，菌丰度的变化与皮肤病有关，还会引起侵袭性感染、抗生素耐药性和毒力因子产生等。
【主编推荐语】表皮葡萄球菌是人类皮肤微生物群的一个成员，能激发皮肤的免疫反应，维持皮肤的平衡，并防止机会性病原体感染。Nature Reviews Microbiology发表的综述文章，概述了表皮葡萄球菌的多样性、在生理学和皮肤上的生活方式的理解的新进展，比较了皮肤定植或感染期间宿主和表皮菌之间的积极和消极相互作用等。未来可以将表皮葡萄球菌作为 "细菌疗法 "的候选者开发微生物疗法管理皮肤健康。（@NL）
Staphylococcus epidermidis and its dual lifestyle in skin health and infection
2022-08-30, doi:10.1038/s41579-022-00780-3
延伸阅读： 【Being科学】
表皮葡萄球菌 皮肤菌群 Morgan M Severn Alexander R Horswill
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