皮膚微生物組中葡萄球菌的存在促進炎癥發生

近日，加利福尼亞大學圣地亞哥分校醫學院發表研究稱，人類皮膚上存在兩種常見的葡萄球菌，該菌種會加劇由單一基因突變引起的罕見皮膚病-納瑟頓綜合癥的嚴重程度。

“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。這種罕見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動的， “資深作者理查德·加洛（Richard Gallo，MD）博士，加州大學圣地亞哥分校醫學院的皮膚病學系主任兼Irma Gigli杰出教授。

“兩個基因組緊密合作。當一個基因關閉時，即使是一個基因，另一個基因組也會發生反應。”

在2020年3月3日在線發表在《細胞報告》上的多機構研究中，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皮膚炎癥和屏障破壞的催化劑。

金黃色葡萄球菌是已知會加劇皮膚狀況（例如特應性皮炎）的致病菌。當它對抗生素產生抗藥性時，稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌或MRSA。它是在美國因感染導致死亡的主要原因。

相反，表皮葡萄球菌在健康的人類皮膚上很常見并且被認為是良性的。在先前的研究中，蓋洛（Gallo）報告說，這種細菌的特定菌株似乎通過分泌一種化學物質而具有保護作用，該化學物質可以殺死幾種類型的癌細胞，但對正常細胞沒有毒性。還已知表皮葡萄球菌可促進傷口修復，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基因突變的結果，該基因通常為制備稱為LEKT1的蛋白質提供指導。該蛋白質是蛋白酶抑制劑的一種。

隨著LEKT1的丟失，葡萄球菌細菌會刺激Netherton綜合征患者產生過量的蛋白酶。這種蛋白酶活性導致蛋白質分解和皮膚炎癥。

作者說：“這是這些患者的重大突破，因為它描述了我們如何通過靶向微生物組來治療人類基因突變。”加洛說，他也是加州大學圣地亞哥分校微生物組創新中心的一名教師。 “改變細菌基因的表達要比試圖修復人類的突變容易得多。”

研究人員擦拭了10例患有Netherton綜合征的人的皮膚，發現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，過量細菌產生的基因由于Netherton綜合征中的基因突變而無法控制。

根據美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）的數據，大多數患有這種隱性遺傳遺傳疾病的人都存在與免疫系統相關的問題，例如食物過敏，花粉癥，哮喘或稱為濕疹的炎癥性皮膚病。據估計，每200,000名新生兒中就有1名受到影響。

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