Cell：令人吃惊！人类皮肤微生物组是高度稳定的
2016/6/23 0:07:17Cell 世界医疗科技资讯

    

     根据一项新的宏基因组学研究，尽管经常清洗和接触富含细菌的物体，我们个人的皮肤微生物环境在一段时间后仍然保持高度稳定。这一认识可能能够被用来更好地理解一系列人类皮肤疾病，从而有助开发益菌素(prebiotic)、益生菌(probiotic)和微生物移植方法。相关研究结果发表在2016年5月5日那期Cell期刊上，论文标题为“Temporal Stability of the Human Skin Microbiome”。论文通信作者为来自美国国家癌症研究所的Heidi Kong和来自美国国家人类基因组研究所的Julie Segre。

    

     人皮肤是一种生态系统，由各种各样的细菌、真菌和病毒栖息地组成。尽管这些微生物中的大多数是无害的或有益的，但是一些微生物已与诸如痤疮、牛皮癣和湿疹之类的皮肤疾病相关联。研究整个皮肤部位的微生物群落变化是理解诸如湿疹为何往往影响诸如四肢弯曲处之类的潮湿部位的关键。然而，在此之前，科学家们一直不清楚在整个皮肤部位发现的微生物群落如何随着时间变化发生变化和这些变化如何可能影响人类健康。

     在最近的一项宏基因组学研究中，Kong和Segre发现细菌、真菌和病毒群落不仅对特定的皮肤部位表现出强烈的栖息偏好性，而且起着微生物印迹(microbial fingerprint)的作用，其中这种微生物印迹对个人而言是高度独特的。在这项新的研究中，他们通过研究这些皮肤微生物群落的纵向稳定性(即时间稳定性)而扩大研究。研究人员在三个相继的时间点(从1个月到2年)上获取12名健康人的皮肤样品，然后在17个皮肤部位进行宏基因组鸟枪法测序。

     令人吃惊的是，皮肤微生物群落在一段时间后保持稳定，尽管经常遭受外部扰动，如经常接触其他人、衣服和环境。每个人并没有从环境中获得流行的微生物，相反保持各自独特的微生物特征。然而，皮肤微生物群落稳定性在不同人之间和微生物物种之间存在差异，其中一些人比其他人表现出更多的变化。

     此外，一些皮肤部位比其他部位含有更多差异的微生物群落。比如，诸如外耳道之类的油性皮肤部位含有最为稳定的 细菌和真菌群落，而高度暴露在外的干燥部位(如手掌)在一段时候后也表现出显著的稳定性。相反，具有高度微生物多样性的皮肤部位，如脚部和潮湿部位，在一段时间后稳定性最差，这可能是由于诸如个人卫生或接触多变的环境之类的因素的缘故。

     这项研究的一个限制在于它只关注少量健康成年人。在未来的研究中，Kong和Segre计划利用他们了解到的关于健康皮肤微生物的知识研究湿疹和原发性免疫缺陷症患者。Segre说，“未来的研究能够利用健康成年人皮肤微生物群落的相对稳定性，理解各种各样的暴露或疾病状态如何改变这些皮肤微生物。比如，对痤疮患者的研究可能探究特异性的微生物物种是否在青年期痤疮发作期间旺盛生长，或者利用诸如抗生素之类的药物治疗后，特异性的微生物物种是否发生变化。

     Temporal Stability of the Human Skin Microbiome

     doi:10.1016/j.cell.2016.04.008

     Julia Oh5,7, Allyson L. Byrd5, Morgan Park, NISC Comparative Sequencing Program3, Heidi H. Kong6,correspondenceemail, Julia A. Segre

     Biogeography and individuality shape the structural and functional composition of the human skin microbiome. To explore these factors’ contribution to skin microbial community stability, we generated metagenomic sequence data from longitudinal samples collected over months and years. Analyzing these samples using a multi-kingdom, reference-based approach, we found that despite the skin’s exposure to the external environment, its bacterial, fungal, and viral communities were largely stable over time. Site, individuality, and phylogeny were all determinants of stability. Foot sites exhibited the most variability; individuals differed in stability; and transience was a particular characteristic of eukaryotic viruses, which showed little site-specificity in colonization. Strain and single-nucleotide variant-level analysis showed that individuals maintain, rather than reacquire, prevalent microbes from the environment. Longitudinal stability of skin microbial communities generates hypotheses about colonization resistance and empowers clinical studies exploring alterations observed in disease states.

    

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