馬拉色菌與皮膚的多重關系,一文掌握!
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解密馬拉色菌,與人體可能存在着共生或互利的關系。
馬拉色菌()指的是一組屬于擔子菌門-擔子菌綱-擔孢目-擔孢科-馬拉色菌屬的真菌,約90%的成人皮膚有馬拉色菌定植。
馬拉色菌通常不緻病,但在适當的條件下也可能侵入角質層并引發皮膚病,已知與馬拉色菌相關的皮膚病有花斑癬(花斑糠疹)、馬拉色菌毛囊炎等。
然而最新研究表明馬拉色菌并不是一個純粹的緻病菌,随着研究的深入其身份漸漸撲朔迷離,馬拉色菌也可能與人體存在着共生或者互利的關系[1]。在本文中跟随小編一起解密馬拉色菌身份的故事吧。
皮膚上“無處不在”的馬拉色菌
就像腸道一樣,皮膚上密密麻麻地寄生着細菌和真菌等微生物。和在19世紀末首次發現了馬拉色菌。馬拉色菌是除腳以外的健康人體皮膚部位中最豐富的真核生物。
目前已鑒定出的馬拉色菌有17個菌種,包括皮膚馬拉色菌(M.)、糠秕馬拉色菌(M.)、球形馬拉色菌(M.)、鈍型馬拉色菌(M.)、厚皮馬拉色菌(M.)、限制馬拉色菌(M.)、斯洛菲馬拉色菌(M.)、合軸馬拉色菌(M.)和卵圓馬拉色菌(M.)等,其中M.和 M.是最常見和數量最多的。
皮膚微生物群落的組成主要由皮膚的形态以及汗液和皮脂腺産生的水油含量決定。馬拉色菌因其脂類依賴性而富含于面部、頭皮、乳房和上背部等皮脂腺豐富的部位。
人體對馬拉色菌的免疫反應
馬拉色菌的皮膚定植是真菌和宿主之間相互作用的結果。這兩種生物很可能經曆了相互的适應性進化。
■上皮性反應
屏障缺陷與馬拉色菌相關皮膚疾病之間的關聯,突出了表皮屏障完整性對于健康内環境穩定的重要性。
屏障破壞為真菌入侵(或真菌分泌物滲透)創造了機會,并伴随着水分丢失、皮脂含量改變和炎症增加而改變皮膚環境,所有這些都可能影響馬拉色菌地定植和生長。
完整的上皮屏障不僅僅是一堆緊密堆積的磚狀角質形成細胞。上皮細胞通過模式識别受體和其他受體-配體相互作用來主動感知微生物,并通過細胞因子和趨化因子的産生對真菌刺激做出反應。
圖 1 宿主-微生物相互作用的複雜性[1]
人類皮膚表面有多種多樣的微生物類型。在所有成員之間有複雜的、持續的交流:從微生物到微生物,從宿主到微生物,從微生物到宿主。這種複雜的信号可能導緻健康的動态平衡,也可能導緻偏向疾病的生物失調。
■先天性免疫
除上皮細胞外,皮膚樹突狀細胞和巨噬細胞是第一種與馬拉色菌相互作用的免疫細胞。
雖然完整的馬拉色菌可能無法進入真皮,而真皮是大多數巨噬細胞所在的地方,但馬拉色菌衍生的成分,如分泌分子和釋放的微泡,很可能穿過完整的上皮。
此外,郎格漢斯細胞的特化樹突狀細胞亞群位于表皮,可能與馬拉色菌直接接觸。研究顯示馬拉色菌可通過與特應性朗格漢斯細胞受體結合[1],激活炎性小體促進炎症因子的産生。
■獲得性免疫
獲得性免疫是真菌免疫監測的關鍵。馬拉色菌也能誘導抗體反應,在健康人中可以檢測到IgA和IgG。
重要的是,大約50%的特應性皮炎患者對馬拉色菌表現出失調的體液反應,其特征是真菌特異性IgE。目前尚不清楚這些IgE抗體是積極促進這些患者的過敏性皮膚狀況,還是代表緻敏個體的旁觀者反應。
此外,在特應性皮炎患者中,馬拉色菌的特異性CD4+ T細胞失調,Th2細胞增加,此外還有産生IL-17和IL-22的T細胞亞群。針對馬拉色菌的17型和2型極化T細胞都可能介導病理效應,并根據具體情況發揮宿主保護和/或不良作用。
解密馬拉色菌多重身份——共生、緻病、互利
馬拉色菌在所有人的皮膚上都有發現,無論是健康人群還是患者。這使他們作為共生者、病原體或互利者的分類變得複雜起來。
■緻病
緻病是一種有機體對另一種生物體造成傷害的關系。由于馬拉色菌在所有健康人體皮膚均有定植,将馬拉色菌定義為人類病原體一直很困難。
在宿主敏感的條件下,馬拉色菌可以通過兩種不同的、不相互排斥的機制促進疾病:直接機制,真菌代謝物直接導緻刺激等生理變化;間接機制,免疫或過敏途徑激活繼而表現為炎症。馬拉色菌緻病包括花斑癬、脂溢性皮炎等。
花斑癬是由馬拉色菌侵犯皮膚角質層引起的一種慢性、無症狀的淺部真菌病。臨床原發損害為綠豆大小的斑疹,無炎症,上覆糠秕樣細小鱗屑,以感染部位皮膚深色、淺色與正常膚色間雜如花斑為特征。該病好發于前胸、後背等皮脂腺豐富的部位,可反複發作多年。
花斑癬發病被認為是多種因素綜合作用的結果,内源性因素主要包括遺傳易感性、皮脂腺分泌過剩、多汗及先天性或後天性免疫抑制等,外源性因素主要有環境濕度及空氣中二氧化碳水平等。普遍認為在這些因素的作用下,馬拉色菌由孢子相轉變成菌絲相,侵入皮膚角質層,引起疾病。球形馬拉色菌的菌絲是花斑癬主要緻病原。
脂溢性皮炎是一種發生在皮脂溢出基礎上的慢性皮膚炎症。臨床上以頭面部及上背部黃紅色斑片伴油膩性鱗屑及結痂為特征,并伴有明顯的炎症反應。
多數學者認為,頭皮屑屬于輕型脂溢性皮炎,不伴有頭皮的炎症反應,二者是同一疾病的不同階段。一般認為脂溢性皮炎的發病是遺傳、皮脂分泌增多、感染、免疫缺陷、精神及環境等衆多因素綜合作用的結果。皮膚表面皮脂增多及化學成分的改變,使存在于皮膚的正常菌群大量異常增殖,侵犯皮膚從而引起發病。
圖2 花斑癬和脂溢性皮炎[1]
■共生
當一個有機體獲得利益,而另一個有機體既不受益(互惠)也不受損害(緻病或寄生)時,就存在共生關系。共生性是通過免疫激活的微妙平衡來實現的,這确保了真菌的控制,同時充分減弱了這種控制以防止病理反應。
正常皮膚環境的擾動,例如屏障破壞、咪喹莫特治療或過敏,會打破平衡并導緻正常保護性的抗真菌反應,産生病理後果。當宿主免疫和真菌活動之間的平衡被打破時,真菌就會變得緻病。
人們普遍認為,共生真菌在某些情況下(例如,在免疫功能低下的人中)可以成為緻病因子,盡管很難證明病原真菌來自共生真菌。由于馬拉色菌存在于所有健康人的皮膚上,并與維持皮膚健康有關,因此必須至少将這種關系視為共生關系。
然而,随着馬拉色菌和皮膚之間相互作用的新信息出現,共生的默認分類變得更加複雜,馬拉色菌很可能在皮膚動态平衡中扮演多種角色,根據菌株和宿主的不同,在不同的情況下,馬拉色菌是共生、互惠和病原體。
■互惠互利
互惠互利是一種雙方都受益的關系。幾十年來,人們一直在假設微生物互惠共生的可能性,并在人類腸道中多次證明了這一點。
然而,直到最近,幾乎沒有證據表明馬拉色菌在人類皮膚上存在互惠作用。顯然,馬拉色菌受益于人類皮膚,但宿主從馬拉色菌那裡獲得的好處還不太清楚。
據推測,馬拉色菌代謝皮脂,釋放已知具有廣譜抗菌特性的短鍊脂肪酸。馬拉色菌還參與中鍊脂肪酸的酯化反應,以産生抗真菌的乙酯衍生物。
以下讨論了馬拉色菌互惠共生提供宿主保護作用的最新證據。
痤瘡角質杆菌(舊稱痤瘡丙酸杆菌)和馬拉色菌的增加,與金黃色葡萄球菌和金黃色葡萄球菌相關的特應性皮炎的發病率降低有關,這表明馬拉色菌在占據足夠的皮膚生态位以防止其他微生物物種定植時具有潛在的保護作用。
馬拉色菌互惠的另一個例子是M.在特應性皮炎中的作用。有研究發現,在體外,M.分泌的天冬氨酸蛋白酶1()通過靶向金黃色葡萄球菌蛋白來降解金黃色葡萄球菌生物膜[1]。特應性皮炎患者皮膚微生物群中馬拉色菌,特别是M.的數量較少,這可能導緻降解金黃色葡萄球菌生物膜形成減少,金黃色葡萄球菌生物膜是特應性皮炎發病的重要驅動因素。
耳念珠菌( auris)是一種新出現的病原真菌,由于其對抗菌劑和消毒劑的固有耐藥性,對醫院内的系統性感染構成嚴重威脅。持續性皮膚定植被認為是傳播和擴散的重要危險因素。好在,以馬拉色菌為主的健康真菌生物群對的耳念珠菌入侵具有抑制作用。
總結
馬拉色菌是除腳以外的健康人體皮膚部位中最豐富的真核生物。一直以來,馬拉色菌被認為是緻病菌,并可導緻花斑癬、脂溢性皮炎等皮膚病。
然而,随着對馬拉色菌和皮膚之間相互作用的深入研究,馬拉色菌的多重身份逐漸被揭開,馬拉色菌很可能在皮膚動态平衡中扮演多種角色,根據菌株和宿主的不同,在不同的情況下,馬拉色菌可以是緻病菌,也可以是共生、互惠體。
參考文獻:
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