皮膚微生物組中葡萄球菌的存在促進(jìn)炎癥發(fā)生

近日，加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院發(fā)表研究稱，人類皮膚上存在兩種常見(jiàn)的葡萄球菌，該菌種會(huì)加劇由單一基因突變引起的罕見(jiàn)皮膚病-納瑟頓綜合癥的嚴(yán)重程度。

“我們的研究表明，人類基因組與皮膚微生物組中的遺傳信息緊密相關(guān)。這種罕見(jiàn)的疾病是由于人類基因的突變引起的。但是，在成年人中，該疾病的癥狀是由皮膚微生物組驅(qū)動(dòng)的， “資深作者理查德·加洛（Richard Gallo，MD）博士，加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的皮膚病學(xué)系主任兼Irma Gigli杰出教授。

“兩個(gè)基因組緊密合作。當(dāng)一個(gè)基因關(guān)閉時(shí)，即使是一個(gè)基因，另一個(gè)基因組也會(huì)發(fā)生反應(yīng)。”

在2020年3月3日在線發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的多機(jī)構(gòu)研究中，蓋洛和合作者確定了金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌如何在小鼠模型中充當(dāng)皮膚炎癥和屏障破壞的催化劑。

金黃色葡萄球菌是已知會(huì)加劇皮膚狀況（例如特應(yīng)性皮炎）的致病菌。當(dāng)它對(duì)抗生素產(chǎn)生抗藥性時(shí)，稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌或MRSA。它是在美國(guó)因感染導(dǎo)致死亡的主要原因。

相反，表皮葡萄球菌在健康的人類皮膚上很常見(jiàn)并且被認(rèn)為是良性的。在先前的研究中，蓋洛（Gallo）報(bào)告說(shuō)，這種細(xì)菌的特定菌株似乎通過(guò)分泌一種化學(xué)物質(zhì)而具有保護(hù)作用，該化學(xué)物質(zhì)可以殺死幾種類型的癌細(xì)胞，但對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有毒性。還已知表皮葡萄球菌可促進(jìn)傷口修復(fù)，皮膚免疫和限制病原體感染。在某些情況下，表皮葡萄球菌可能具有致病作用是未知的。

Netherton綜合征是SPINK5基因突變的結(jié)果，該基因通常為制備稱為L(zhǎng)EKT1的蛋白質(zhì)提供指導(dǎo)。該蛋白質(zhì)是蛋白酶抑制劑的一種。

隨著LEKT1的丟失，葡萄球菌細(xì)菌會(huì)刺激Netherton綜合征患者產(chǎn)生過(guò)量的蛋白酶。這種蛋白酶活性導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解和皮膚炎癥。

作者說(shuō)：“這是這些患者的重大突破，因?yàn)樗枋隽宋覀內(nèi)绾瓮ㄟ^(guò)靶向微生物組來(lái)治療人類基因突變。”加洛說(shuō)，他也是加州大學(xué)圣地亞哥分校微生物組創(chuàng)新中心的一名教師。 “改變細(xì)菌基因的表達(dá)要比試圖修復(fù)人類的突變?nèi)菀椎枚唷！?/span>

研究人員擦拭了10例患有Netherton綜合征的人的皮膚，發(fā)現(xiàn)他們的皮膚微生物組中含有某些金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌菌株。但是，與正常人的皮膚不同，過(guò)量細(xì)菌產(chǎn)生的基因由于Netherton綜合征中的基因突變而無(wú)法控制。

根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health）的數(shù)據(jù)，大多數(shù)患有這種隱性遺傳遺傳疾病的人都存在與免疫系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題，例如食物過(guò)敏，花粉癥，哮喘或稱為濕疹的炎癥性皮膚病。據(jù)估計(jì)，每200,000名新生兒中就有1名受到影響。

蓋洛說(shuō)：“除了證明異常的皮膚微生物組如何促進(jìn)內(nèi)瑟頓綜合征的炎癥外，這項(xiàng)研究還提供了迄今為止皮膚微生物組最詳細(xì)的基因組描述之一。”