痤疮皮肤杆菌是青春期以来人类皮肤微生物群中最丰富的细菌，参与皮肤稳态和疾病。

2024年6月26日，中国医学科学院皮肤病医院姚煦、复旦大学李巍及香港城市大学董立新共同通讯在Cell Host & Microbe在线发表题为“Multi-omics signatures reveal genomic and functional heterogeneity of Cutibacterium acnes in normal and diseased skin”的研究论文，该研究从1234个分离基因组中证明了痤疮皮肤杆菌的个体和生态位异质性。

皮肤疾病(特应性皮炎和痤疮)和身体部位形状的痤疮皮肤杆菌基因组差异，源于水平基因转移和选择压力。与表皮葡萄球菌相比，痤疮皮肤杆菌具有独特的代谢功能，抗生素耐药基因和毒力因子较少，基因组更稳定。综合基因组、转录组和代谢组分析在菌株水平揭示了痤疮皮肤杆菌的功能特征。与转录组特征一致，痤疮皮肤杆菌在富含皮脂的环境中诱导对角质形成细胞的毒性和促炎作用。L-肌肽，一种抗氧化应激代谢物，在特应性皮炎的痤疮皮肤杆菌代谢组中被上调，并减轻皮肤炎症。总的来说，该研究揭示了基因和微环境对痤疮皮肤杆菌功能的共同影响。

宿主特异性和皮肤生态位微环境的差异是决定皮肤共生菌组成和功能的主要驱动力。皮脂在形成皮肤微环境中起着重要的作用。痤疮皮肤杆菌在青春期前数量相对较少，在青春期皮脂腺成熟后成为最主要的皮肤共生细菌痤疮皮肤杆菌利用皮脂衍生的三酰甘油作为主要能量来源，分泌短链脂肪酸(SCFAs)，主要是丙酸盐，形成皮肤表面的酸性环境。

痤疮芽孢杆菌在健康皮肤中表现出亚种和菌株水平的异质性，这可能是其有益功能所必需的，类似于表皮芽孢杆菌。值得注意的是，表皮葡萄球菌也可能对健康有有害作用，据报道，某些菌株可促进AD患者的皮肤炎症和/或破坏屏障功能，这表明菌株水平的异质性对微生物的功能很重要。据报道，健康皮肤相关的痤疮皮肤杆菌系统型诱导外周血单核细胞产生IL-10，而痤疮相关的痤疮皮肤杆菌系统型诱导干扰素γ和IL-17的表达。然而，痤疮皮肤杆菌系统型在健康和患病皮肤不同部位的多样性和功能尚未得到详细研究。

机理模式图（图源自Cell Host & Microbe）

基于培养的微生物群调查能够测序高质量的基因组，并在菌株水平上识别遗传变异。因此，为了剖析痤疮皮肤杆菌在正常和患病皮肤中的遗传特征和功能，研究人员从健康个体、AD患者和痤疮患者的皮肤不同身体部位获得了1234个痤疮皮肤杆菌基因组。然后进行了整合的单菌株基因组、转录组和代谢组分析。该研究以前所未有的精度揭示了痤疮皮肤杆菌在不同皮肤生态位的菌株水平的组成，并描绘了痤疮皮肤杆菌在不同疾病和皮肤部位的基因表达和代谢物的功能特征，揭示了遗传因素和微环境对痤疮芽胞杆菌功能的共同影响。

参考消息：

https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931 3128(24)00196-3