高通量測序及“中藥-皮膚菌群”互作在中醫調治皮膚微生態中的應用

胡煒圣，周瑩潔，江曉靈，黃 寧，2

（1.福建中醫藥大學附屬第二人民醫院，福建 福州 350001；2.福建中醫藥大學附屬第二人民醫院中西醫結合皮膚病福建省高校重點實驗室，福建 福州 350001）

皮膚微生態作為繼腸道微生態系統后被關注的第二大微生態系統，是皮膚穩態與人體免疫系統的重要構建部分，可通過拮抗致病微生物、激活皮膚免疫應答、共建生物定植屏障、維持表皮弱酸環境等途徑維護皮膚微生態環境的平衡［1］。近年來，隨著生物測序技術的逐步精細化，高通量測序技術代替傳統分離培養技術成為研究皮膚微生態的重要手段。包括16S rDNA 測序、宏基因組測序、宏轉錄組測序、多組學測序等在內的高通量測序技術，能夠更準確便利地分析皮膚微生物群體的豐度、多樣化與結構分布等，進而明晰皮膚菌群之間的菌群-菌群、菌群-宿主和菌群-環境的相互作用等［2］。同時，皮膚微生態的失衡也是多種皮膚疾病的關鍵誘發因素。在傳統醫學辨證論治指導下，基于“中藥-皮膚菌群”互作原理，中醫藥內調外治法為調理皮膚菌群、預防與治療皮膚疾病、恢復皮膚微生態平衡提供了多元化的辨證方法與用藥思路。

1 皮膚微生態及高通量測序法

1.1 皮膚微生態的定義及與皮膚的關系 皮膚微生態是指由細菌、真菌、病毒、寄生蟲和節肢動物等各種微生物與皮膚表面的組織、細胞及各種分泌物、微環境等共同組成的生態系統［3］。皮膚微生態通過皮膚表面常駐微生物和暫駐微生物彼此間的多重作用，動員內部環境的自我調節和外界刺激物的正負反饋，從而保護皮膚的穩態與功能，宿主-微生物-微環境相互作用共同構筑皮膚微生態平衡［4］。皮膚表面的常駐菌主要包括表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、痤瘡丙酸桿菌（C.acnes）和馬拉色菌屬（Malassezia）。皮膚表面的暫駐菌主要為金黃色葡萄球菌（S.aureus）。皮膚常駐微生物可以通過分泌抗菌肽和激活宿主天然免疫的方式抑制病原微生物的生長繁殖，還可通過調控皮膚角化信號更新皮脂膜代謝，參與構成了皮膚微生物屏障［5］。當皮膚微生物處于平衡穩定狀態時，皮膚與其宿主微生物群系良性共生；當內外源性不良因素（如年齡、飲食、藥物、護膚習慣等）造成皮膚微生物的數量與種類發生改變時，將引起菌群失調，常駐菌和暫駐菌都將可能轉變為致病菌，誘發皮膚微環境失衡，皮膚屏障功能紊亂，造成各種皮膚問題，其中最為常見的為敏感性肌膚問題。并可由屏障功能受損引發的皮膚問題演進為損美性皮膚疾病，如痤瘡、玫瑰痤瘡、脂溢性皮炎、特應性皮炎、黃褐斑、銀屑病等［6］。

1.2 皮膚微生態中高通量測序法的應用 對皮膚微生態特征的觀察與檢測依靠微生物檢測技術。從傳統菌群分離培養技術到基于高通量的測序技術發展，極大地拓寬了學者對于宿主皮膚微生物種群的分析與認識，超過80%的以往無法被觀測與培養的微生物種群采用測序技術而被發現，測序技術逐步代替分離培養，成為研究皮膚微生態的主流方法。微生物多樣性測序是利用二或三代測序平臺，對目標序列的特定聚合酶鏈式反應產物進行高通量測序，獲得環境樣本中的微生物群落結構、進化關系及微生物與環境相關性等信息［7］。高通量測序技術在皮膚微生態領域應用包括16S rDNA 測序、18S rDNA 測序、宏基因組測序、宏轉錄組測序、多組學測序等。高通量測序法被用于多種皮膚病的皮膚微生物群的變化分析，并在多種皮膚病中的應用證實，皮膚病患者的皮膚菌群在多樣性與組成結構上均和正常人皮膚存在差異，如痤瘡、脂溢性皮炎、特應性皮炎、天皰瘡、銀屑病等，具體內容可見表1 與表2。

表1 高通量測序法在皮膚病中的應用

表2 高通量測序法在皮膚病中的應用

2 中藥與皮膚菌群間的互相作用

隨著高通量測序技術的發展，對皮膚微生態的認知也逐步清晰，這既有利于從微觀層面觀測皮膚微生物與皮膚問題間的關系與相互作用機制，亦有利于為皮膚微生態失調所誘發皮膚疾病的用藥選擇指明新策略。因此，旨在重新恢復皮膚微生態平衡的新一代制劑療法（如益生菌、益生元、后生元）逐步成為研究熱點。中醫藥調節皮膚菌群平衡越來越成為皮膚微生態治療中安全有效的有益選擇。中醫藥不僅可以通過多靶點、多通路調節皮膚微生態，且具備療效持久、針對性高的優勢，其機制可能與中藥參與拮抗致病微生物活性、增強皮膚免疫應答、通過神經系統調節皮膚、共建生物定植屏障、維持表皮弱酸環境等過程，進而形成“中藥-皮膚菌群”良性互作關系［20］。既往大量研究證實，不同功效的單味中藥與復方方劑可能在皮膚微生態調控中發揮作用的途徑存在一定差異性。

2.1 清熱藥劑-拮抗致病微生物活性 清熱類中藥與方劑大多寒涼，味多苦或甘、辛、咸，多入肺、胃、心、肝、大腸經，大多以清熱瀉火、涼血解毒為功效，抗感染作用為其清熱解毒功效的重點藥理學基礎，拮抗致病微生物作用則是調控皮膚微生態的重點作用途徑。因此，清熱類藥劑大多數是通過拮抗致病微生物活性、抑制致病菌大量繁殖的途徑調控皮膚微生態，進而發揮治療皮膚疾病的作用。如單味中藥大黃、蒲公英、馬齒筧、五倍子等對痤瘡丙酸桿菌的抑制作用顯著［21］，并具有廣譜抗菌作用，對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌等均有明顯的抑制作用，可抑制痤瘡皮膚失衡狀態下金黃色葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌等致病菌的活性，發揮調控皮膚微生態從而治療痤瘡的作用。紫草可抑制金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、大腸埃希菌等的活性，同時具有抗病毒作用，可促進急性期帶狀皰疹皮損愈合［22］。復方方劑中，復方黃柏液［23］可抑制馬拉色菌過度增殖，并調節皮脂腺分泌，恢復頭皮菌群穩態，促進頭皮皮膚屏障作用的正常發揮。

2.2 補益藥劑-增強皮膚免疫應答 補益藥劑用于治療各種虛證，補益機體臟腑、氣血、經絡之虧損。補益藥劑可以提升機體拮抗疾病能力，調節內在臟腑功能，發揮補益皮膚氣血經脈之不足、改善皮膚失衡狀態證候、增強皮膚抵御外來邪氣能力的功用。研究證明，補益類藥劑多通過增強皮膚免疫應答來調節皮膚微生態。如單味中藥中，人參、靈芝、何首烏等均可調節多種免疫細胞活性，通過發酵后，可發揮特定菌群的代謝產酶的特性，協同增效其免疫調節作用，恢復皮膚微生態平衡。人參用植物乳桿菌發酵后，在修復斑馬魚尾鰭的體外實驗證實其具備潛在皮膚修復作用［24］。靈芝葡萄酒酵母菌發酵液［25］以及靈芝-何首烏雙向發酵液［26］均可有效抑制酪氨酸酶活性，加速皮膚成纖維細胞的增殖，可雙向提升二者的抗氧化活性，提升免疫系統抵御外來致病因素的能力，維護皮膚微生態屏障完整性，用于皮膚微生態失衡中免疫屏障的修復。復方方劑之中，參苓白術散可提升小鼠腸道中有益微生物的豐度，激發其活力同時抑制致病微生物生長，從而使腸道屏障功能改善［27］，促進機體包括皮膚在內的整體免疫平衡狀態提升。

2.3 治風藥劑-調節皮膚炎癥因子 治風劑由辛散祛風或滋潛熄風之藥物組成，通過疏散外風或平熄內風，治療內外風病，研究表明此類中藥與方劑大多具有抗炎、鎮痛、調節免疫的作用。皮膚微生態的失衡是誘發皮膚炎癥的主要因素之一，如特應性皮炎與皮膚表面金黃色葡萄球菌數量增多，丙酸菌屬、棒狀菌屬與鏈球菌屬等數量的降低具有密切聯系［28］。研究表明，多種治風類藥劑可調節皮膚炎癥因子、蛋白通路與抑菌來調節皮膚微生態。單味中藥上，蒼術揮發油［29］、荊芥揮發油［30］均對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌均有抑制作用，以血清白細胞介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF）等炎癥因子為靶點，作用于核因子κB（NF-κB）等信號通路發揮抗炎作用，這可能與蒼術、荊芥調節皮膚微生態、緩解皮膚瘙癢的作用機理相關?；ń肪停?1］具有廣譜抗菌活性，且能抑制紫外線輻射誘導的炎癥細胞浸潤，抑制基質金屬蛋白酶（MMPs）表達，維持抗氧化酶活性從而延緩皮膚光老化進程。復方方劑中，消風散外洗可改善馬拉色菌毛囊炎局部微環境，對炎癥皮損有較好治療作用，其機制可能與消風散可降低異常升高的血清白介素2（IL-2）活性，改變馬拉色菌的皮膚生存環境而抑制其生長有關［32］。

2.4 活血藥劑-更新強化微生態屏障 活血藥劑多辛散溫通，可通利血脈、消散瘀血，研究發現，活血化瘀藥可降低血管壁內膜的通透性，增加血流量，改善血管微循環阻力。皮膚微生態的恢復與再塑離不開皮膚物理屏障的修復更新，活血藥劑能促進皮膚角質形成細胞增殖與分化，促進表皮屏障功能修復［33］，有利于常駐菌群恢復良好狀態。單味中藥上，丹參對金黃色葡萄球菌有顯著抑制作用，可以穩定細胞－細胞黏附連接，其凝膠外用可保護特應性皮炎樣小鼠的皮膚屏障功能［34］，改善血液流態，促進皮膚微生態修復。大薊用鼠李糖乳桿菌發酵后，可與益生菌協同增效，發揮抗氧化和美白作用［35］，紅景天苷可與脯氨酸4-羥化酶β 亞基（prolyl-4-hydroxylase，P4HB）介導的干擾素調節因子1/上游轉錄因子1（IRF1/USF1）轉錄復合體結合，雙向鉗制酪氨酸酶的表達及活性，改善炎性皮膚色素沉著癥，發揮抗炎與抑制黑色素生成作用［36］。以枯草芽孢桿菌發酵后的三七根須，可產生人參皂苷Rh4，該皂苷可抗氧化、調節血管生成，發揮增強皮膚屏障能力與抗衰老的功效［37］。復方藥劑中，黃酒酵母發酵后的云南白藥，能夠促進成纖維細胞增殖以及膠原蛋白-1（collagen type -1，COL-1）合成，促進皮膚屏障修復，還可抑制小鼠黑色素瘤細胞生長，降低其細胞內酪氨酸酶活性，清除自由基，減少黑色素合成［38］。

3 皮膚微生態的中醫辨證論治

3.1 皮膚微生態的辨“證” 辨證是中醫在認識皮膚微生態失衡相關疾病過程中確立證候的重要思維，把握疾病的狀態是辨證的關鍵過程。中醫學中既往無針對皮膚微生態的論述，但仍可通過狀態辨識，借助高通量技術為輔助辨證手段，對皮膚微生態的“狀態”進行司外揣內的“辨證”。皮膚微生物作為皮膚微生物屏障的重要組成部分，屬中醫“肌膚腠理”的范疇，可根據菌群失調的程度，將皮膚微生態的平衡健康狀態分為未病態、欲病態、已病態，且皮膚微生態具有狀態有象、狀態有律、狀態應時的特點［39］，對皮膚微生態狀態的辨“證”可由此作為出發點。

皮膚微生態的失衡以望診作為宏觀參數，皮膚鏡作為中觀參數，高通量檢測技術作為微觀參數，參與皮膚微生態的調理過程。皮膚微生物通過其自身結構或生物活性分子重塑宿主皮膚狀態，高通量測序下也證實了皮膚微生態失衡大多存在菌群多樣性降低的情況［1］，同時，這種情況在不同皮膚疾病中存在差異。如中醫“四彎風”的風熱蘊膚證，急性期其紅腫熱痛的狀態，其機制可能與特應性皮炎常伴隨金黃色葡萄球菌過量增殖［14］的皮膚微生態狀態存在關聯性；中醫“面游風”濕熱蘊脾證其油膩、皮脂過度溢出的狀態，其機制可能與脂溢性皮炎伴隨馬拉色菌和葡萄球菌比例增加［15］的皮膚微生態狀態存在聯系；中醫“白屑風”的血虛風燥癥其瘙癢、多層性銀白色鱗屑的狀態，與銀屑病伴隨厚壁菌門豐度升高［12］的皮膚微生態狀態可能存在相關性?？蓳鹘y醫學“取象比類”思維方式，對皮膚微生態失衡的中醫狀態進行辨“證”，從而指導選方用藥。同時，狀態有律、狀態應時，皮膚微生態的狀態處于不斷動態變化之中，隨晝夜節律、季節變化、地域環境而有所不同，可由此總結歸納皮膚微生態時間與空間的規律性，辨證用藥可因時制宜、因地制宜，以期發揮藥物功效的最大化。

3.2 皮膚微生態的調治 皮膚微生態具有動態變化性，皮膚常駐有益菌群通過微生物-微生物相互作用占據優勢生態位。維持常駐有益菌群的生態優勢，是皮膚微生態的調治的關鍵。因此，作者提出可從中醫角度動態調治，以未病先防、欲病早調、既病防變、病后防復為治療指導原則。

未病態以強化微生態屏障、維持菌群平衡為主，此階段可選擇外用發酵中藥配合補益類方劑加減，如含有靈芝、人參、燕麥仁、豆漿發酵液類的外用護膚劑，維持皮膚微生態的平衡與自凈功能；欲病態以恢復皮膚微生態穩定、修復菌群穩態為主，此階段可選外用祛風潤膚、活血化瘀類方劑配合飲食療法，如含有川芎、秦艽、防風類提取物的外用護膚劑與內服銀耳百合湯、木瓜蓮子湯等。已病態以抑菌抗炎、扶正驅邪為主，需辨證內服外用中藥方劑，如三黃瀉心湯、銀翹散等抑制皮膚致病菌群毒力的方劑，并可配合中藥熏蒸或外洗；病后態以扶正固本、修復皮膚屏障功能為要，此時需外用含有優質動植物脂質成分的屏障修復類乳劑或霜劑，并辨證配以口服中藥鞏固療效，如參苓白術散、玉屏風散類可內調腸道菌群、外修皮膚菌群的方劑，促進皮膚微生態屏障的重塑。

4 討論與展望

皮膚微生態平衡是機體平衡體系里的重要組成部分，也與中醫理論中“陰平陽秘，精神乃治”“治病求本，本于陰陽”的治療思想有值得相互借鑒之處。高通量測序技術的發展，尤其是16s RNA 和宏基因組學技術的發展，使得“中藥-皮膚菌群”的關系得以更為明晰地被觀察與檢測，中藥方劑在維持皮膚微生態中發揮了拮抗致病微生物、激活皮膚免疫應答、共建生物定植屏障、維持表皮弱酸環境的作用，為調節皮膚微生態提供了多元化的選擇。同時，借助中醫辨證論治可實現對于皮膚微生態的調理，對皮膚微生態進行個體化與動態性的調控。雖然目前中醫藥及發酵類中藥內調外治皮膚微生態失衡之間的關系尚不能以直接證據明晰，但大量證據已表明中藥及復方方劑與皮膚微生物及其變化相關，這為中藥調治皮膚微生態提供了前瞻性的基礎，促進了發酵類中藥在皮膚微生態治療領域的應用，為中醫藥的皮膚現代化治療提供了可參考的路徑。