高通量测序及“中药-皮肤菌群”互作在中医调治皮肤微生态中的应用

胡炜圣，周莹洁，江晓灵，黄 宁，2

（1.福建中医药大学附属第二人民医院，福建 福州 350001；2.福建中医药大学附属第二人民医院中西医结合皮肤病福建省高校重点实验室，福建 福州 350001）

皮肤微生态作为继肠道微生态系统后被关注的第二大微生态系统，是皮肤稳态与人体免疫系统的重要构建部分，可通过拮抗致病微生物、激活皮肤免疫应答、共建生物定植屏障、维持表皮弱酸环境等途径维护皮肤微生态环境的平衡［1］。近年来，随着生物测序技术的逐步精细化，高通量测序技术代替传统分离培养技术成为研究皮肤微生态的重要手段。包括16S rDNA 测序、宏基因组测序、宏转录组测序、多组学测序等在内的高通量测序技术，能够更准确便利地分析皮肤微生物群体的丰度、多样化与结构分布等，进而明晰皮肤菌群之间的菌群-菌群、菌群-宿主和菌群-环境的相互作用等［2］。同时，皮肤微生态的失衡也是多种皮肤疾病的关键诱发因素。在传统医学辨证论治指导下，基于“中药-皮肤菌群”互作原理，中医药内调外治法为调理皮肤菌群、预防与治疗皮肤疾病、恢复皮肤微生态平衡提供了多元化的辨证方法与用药思路。

1 皮肤微生态及高通量测序法

1.1 皮肤微生态的定义及与皮肤的关系 皮肤微生态是指由细菌、真菌、病毒、寄生虫和节肢动物等各种微生物与皮肤表面的组织、细胞及各种分泌物、微环境等共同组成的生态系统［3］。皮肤微生态通过皮肤表面常驻微生物和暂驻微生物彼此间的多重作用，动员内部环境的自我调节和外界刺激物的正负反馈，从而保护皮肤的稳态与功能，宿主-微生物-微环境相互作用共同构筑皮肤微生态平衡［4］。皮肤表面的常驻菌主要包括表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、痤疮丙酸杆菌（C.acnes）和马拉色菌属（Malassezia）。皮肤表面的暂驻菌主要为金黄色葡萄球菌（S.aureus）。皮肤常驻微生物可以通过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长繁殖，还可通过调控皮肤角化信号更新皮脂膜代谢，参与构成了皮肤微生物屏障［5］。当皮肤微生物处于平衡稳定状态时，皮肤与其宿主微生物群系良性共生；当内外源性不良因素（如年龄、饮食、药物、护肤习惯等）造成皮肤微生物的数量与种类发生改变时，将引起菌群失调，常驻菌和暂驻菌都将可能转变为致病菌，诱发皮肤微环境失衡，皮肤屏障功能紊乱，造成各种皮肤问题，其中最为常见的为敏感性肌肤问题。并可由屏障功能受损引发的皮肤问题演进为损美性皮肤疾病，如痤疮、玫瑰痤疮、脂溢性皮炎、特应性皮炎、黄褐斑、银屑病等［6］。

1.2 皮肤微生态中高通量测序法的应用 对皮肤微生态特征的观察与检测依靠微生物检测技术。从传统菌群分离培养技术到基于高通量的测序技术发展，极大地拓宽了学者对于宿主皮肤微生物种群的分析与认识，超过80%的以往无法被观测与培养的微生物种群采用测序技术而被发现，测序技术逐步代替分离培养，成为研究皮肤微生态的主流方法。微生物多样性测序是利用二或三代测序平台，对目标序列的特定聚合酶链式反应产物进行高通量测序，获得环境样本中的微生物群落结构、进化关系及微生物与环境相关性等信息［7］。高通量测序技术在皮肤微生态领域应用包括16S rDNA 测序、18S rDNA 测序、宏基因组测序、宏转录组测序、多组学测序等。高通量测序法被用于多种皮肤病的皮肤微生物群的变化分析，并在多种皮肤病中的应用证实，皮肤病患者的皮肤菌群在多样性与组成结构上均和正常人皮肤存在差异，如痤疮、脂溢性皮炎、特应性皮炎、天疱疮、银屑病等，具体内容可见表1 与表2。

表1 高通量测序法在皮肤病中的应用

表2 高通量测序法在皮肤病中的应用

2 中药与皮肤菌群间的互相作用

随着高通量测序技术的发展，对皮肤微生态的认知也逐步清晰，这既有利于从微观层面观测皮肤微生物与皮肤问题间的关系与相互作用机制，亦有利于为皮肤微生态失调所诱发皮肤疾病的用药选择指明新策略。因此，旨在重新恢复皮肤微生态平衡的新一代制剂疗法（如益生菌、益生元、后生元）逐步成为研究热点。中医药调节皮肤菌群平衡越来越成为皮肤微生态治疗中安全有效的有益选择。中医药不仅可以通过多靶点、多通路调节皮肤微生态，且具备疗效持久、针对性高的优势，其机制可能与中药参与拮抗致病微生物活性、增强皮肤免疫应答、通过神经系统调节皮肤、共建生物定植屏障、维持表皮弱酸环境等过程，进而形成“中药-皮肤菌群”良性互作关系［20］。既往大量研究证实，不同功效的单味中药与复方方剂可能在皮肤微生态调控中发挥作用的途径存在一定差异性。

2.1 清热药剂-拮抗致病微生物活性 清热类中药与方剂大多寒凉，味多苦或甘、辛、咸，多入肺、胃、心、肝、大肠经，大多以清热泻火、凉血解毒为功效，抗感染作用为其清热解毒功效的重点药理学基础，拮抗致病微生物作用则是调控皮肤微生态的重点作用途径。因此，清热类药剂大多数是通过拮抗致病微生物活性、抑制致病菌大量繁殖的途径调控皮肤微生态，进而发挥治疗皮肤疾病的作用。如单味中药大黄、蒲公英、马齿笕、五倍子等对痤疮丙酸杆菌的抑制作用显著［21］，并具有广谱抗菌作用，对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌等均有明显的抑制作用，可抑制痤疮皮肤失衡状态下金黄色葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌等致病菌的活性，发挥调控皮肤微生态从而治疗痤疮的作用。紫草可抑制金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠埃希菌等的活性，同时具有抗病毒作用，可促进急性期带状疱疹皮损愈合［22］。复方方剂中，复方黄柏液［23］可抑制马拉色菌过度增殖，并调节皮脂腺分泌，恢复头皮菌群稳态，促进头皮皮肤屏障作用的正常发挥。

2.2 补益药剂-增强皮肤免疫应答 补益药剂用于治疗各种虚证，补益机体脏腑、气血、经络之亏损。补益药剂可以提升机体拮抗疾病能力，调节内在脏腑功能，发挥补益皮肤气血经脉之不足、改善皮肤失衡状态证候、增强皮肤抵御外来邪气能力的功用。研究证明，补益类药剂多通过增强皮肤免疫应答来调节皮肤微生态。如单味中药中，人参、灵芝、何首乌等均可调节多种免疫细胞活性，通过发酵后，可发挥特定菌群的代谢产酶的特性，协同增效其免疫调节作用，恢复皮肤微生态平衡。人参用植物乳杆菌发酵后，在修复斑马鱼尾鳍的体外实验证实其具备潜在皮肤修复作用［24］。灵芝葡萄酒酵母菌发酵液［25］以及灵芝-何首乌双向发酵液［26］均可有效抑制酪氨酸酶活性，加速皮肤成纤维细胞的增殖，可双向提升二者的抗氧化活性，提升免疫系统抵御外来致病因素的能力，维护皮肤微生态屏障完整性，用于皮肤微生态失衡中免疫屏障的修复。复方方剂之中，参苓白术散可提升小鼠肠道中有益微生物的丰度，激发其活力同时抑制致病微生物生长，从而使肠道屏障功能改善［27］，促进机体包括皮肤在内的整体免疫平衡状态提升。

2.3 治风药剂-调节皮肤炎症因子 治风剂由辛散祛风或滋潜熄风之药物组成，通过疏散外风或平熄内风，治疗内外风病，研究表明此类中药与方剂大多具有抗炎、镇痛、调节免疫的作用。皮肤微生态的失衡是诱发皮肤炎症的主要因素之一，如特应性皮炎与皮肤表面金黄色葡萄球菌数量增多，丙酸菌属、棒状菌属与链球菌属等数量的降低具有密切联系［28］。研究表明，多种治风类药剂可调节皮肤炎症因子、蛋白通路与抑菌来调节皮肤微生态。单味中药上，苍术挥发油［29］、荆芥挥发油［30］均对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌均有抑制作用，以血清白细胞介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF）等炎症因子为靶点，作用于核因子κB（NF-κB）等信号通路发挥抗炎作用，这可能与苍术、荆芥调节皮肤微生态、缓解皮肤瘙痒的作用机理相关。花椒精油［31］具有广谱抗菌活性，且能抑制紫外线辐射诱导的炎症细胞浸润，抑制基质金属蛋白酶（MMPs）表达，维持抗氧化酶活性从而延缓皮肤光老化进程。复方方剂中，消风散外洗可改善马拉色菌毛囊炎局部微环境，对炎症皮损有较好治疗作用，其机制可能与消风散可降低异常升高的血清白介素2（IL-2）活性，改变马拉色菌的皮肤生存环境而抑制其生长有关［32］。

2.4 活血药剂-更新强化微生态屏障 活血药剂多辛散温通，可通利血脉、消散瘀血，研究发现，活血化瘀药可降低血管壁内膜的通透性，增加血流量，改善血管微循环阻力。皮肤微生态的恢复与再塑离不开皮肤物理屏障的修复更新，活血药剂能促进皮肤角质形成细胞增殖与分化，促进表皮屏障功能修复［33］，有利于常驻菌群恢复良好状态。单味中药上，丹参对金黄色葡萄球菌有显著抑制作用，可以稳定细胞－细胞黏附连接，其凝胶外用可保护特应性皮炎样小鼠的皮肤屏障功能［34］，改善血液流态，促进皮肤微生态修复。大蓟用鼠李糖乳杆菌发酵后，可与益生菌协同增效，发挥抗氧化和美白作用［35］，红景天苷可与脯氨酸4-羟化酶β 亚基（prolyl-4-hydroxylase，P4HB）介导的干扰素调节因子1/上游转录因子1（IRF1/USF1）转录复合体结合，双向钳制酪氨酸酶的表达及活性，改善炎性皮肤色素沉着症，发挥抗炎与抑制黑色素生成作用［36］。以枯草芽孢杆菌发酵后的三七根须，可产生人参皂苷Rh4，该皂苷可抗氧化、调节血管生成，发挥增强皮肤屏障能力与抗衰老的功效［37］。复方药剂中，黄酒酵母发酵后的云南白药，能够促进成纤维细胞增殖以及胶原蛋白-1（collagen type -1，COL-1）合成，促进皮肤屏障修复，还可抑制小鼠黑色素瘤细胞生长，降低其细胞内酪氨酸酶活性，清除自由基，减少黑色素合成［38］。

3 皮肤微生态的中医辨证论治

3.1 皮肤微生态的辨“证” 辨证是中医在认识皮肤微生态失衡相关疾病过程中确立证候的重要思维，把握疾病的状态是辨证的关键过程。中医学中既往无针对皮肤微生态的论述，但仍可通过状态辨识，借助高通量技术为辅助辨证手段，对皮肤微生态的“状态”进行司外揣内的“辨证”。皮肤微生物作为皮肤微生物屏障的重要组成部分，属中医“肌肤腠理”的范畴，可根据菌群失调的程度，将皮肤微生态的平衡健康状态分为未病态、欲病态、已病态，且皮肤微生态具有状态有象、状态有律、状态应时的特点［39］，对皮肤微生态状态的辨“证”可由此作为出发点。

皮肤微生态的失衡以望诊作为宏观参数，皮肤镜作为中观参数，高通量检测技术作为微观参数，参与皮肤微生态的调理过程。皮肤微生物通过其自身结构或生物活性分子重塑宿主皮肤状态，高通量测序下也证实了皮肤微生态失衡大多存在菌群多样性降低的情况［1］，同时，这种情况在不同皮肤疾病中存在差异。如中医“四弯风”的风热蕴肤证，急性期其红肿热痛的状态，其机制可能与特应性皮炎常伴随金黄色葡萄球菌过量增殖［14］的皮肤微生态状态存在关联性；中医“面游风”湿热蕴脾证其油腻、皮脂过度溢出的状态，其机制可能与脂溢性皮炎伴随马拉色菌和葡萄球菌比例增加［15］的皮肤微生态状态存在联系；中医“白屑风”的血虚风燥症其瘙痒、多层性银白色鳞屑的状态，与银屑病伴随厚壁菌门丰度升高［12］的皮肤微生态状态可能存在相关性。可据传统医学“取象比类”思维方式，对皮肤微生态失衡的中医状态进行辨“证”，从而指导选方用药。同时，状态有律、状态应时，皮肤微生态的状态处于不断动态变化之中，随昼夜节律、季节变化、地域环境而有所不同，可由此总结归纳皮肤微生态时间与空间的规律性，辨证用药可因时制宜、因地制宜，以期发挥药物功效的最大化。

3.2 皮肤微生态的调治 皮肤微生态具有动态变化性，皮肤常驻有益菌群通过微生物-微生物相互作用占据优势生态位。维持常驻有益菌群的生态优势，是皮肤微生态的调治的关键。因此，作者提出可从中医角度动态调治，以未病先防、欲病早调、既病防变、病后防复为治疗指导原则。

未病态以强化微生态屏障、维持菌群平衡为主，此阶段可选择外用发酵中药配合补益类方剂加减，如含有灵芝、人参、燕麦仁、豆浆发酵液类的外用护肤剂，维持皮肤微生态的平衡与自净功能；欲病态以恢复皮肤微生态稳定、修复菌群稳态为主，此阶段可选外用祛风润肤、活血化瘀类方剂配合饮食疗法，如含有川芎、秦艽、防风类提取物的外用护肤剂与内服银耳百合汤、木瓜莲子汤等。已病态以抑菌抗炎、扶正驱邪为主，需辨证内服外用中药方剂，如三黄泻心汤、银翘散等抑制皮肤致病菌群毒力的方剂，并可配合中药熏蒸或外洗；病后态以扶正固本、修复皮肤屏障功能为要，此时需外用含有优质动植物脂质成分的屏障修复类乳剂或霜剂，并辨证配以口服中药巩固疗效，如参苓白术散、玉屏风散类可内调肠道菌群、外修皮肤菌群的方剂，促进皮肤微生态屏障的重塑。

4 讨论与展望

皮肤微生态平衡是机体平衡体系里的重要组成部分，也与中医理论中“阴平阳秘，精神乃治”“治病求本，本于阴阳”的治疗思想有值得相互借鉴之处。高通量测序技术的发展，尤其是16s RNA 和宏基因组学技术的发展，使得“中药-皮肤菌群”的关系得以更为明晰地被观察与检测，中药方剂在维持皮肤微生态中发挥了拮抗致病微生物、激活皮肤免疫应答、共建生物定植屏障、维持表皮弱酸环境的作用，为调节皮肤微生态提供了多元化的选择。同时，借助中医辨证论治可实现对于皮肤微生态的调理，对皮肤微生态进行个体化与动态性的调控。虽然目前中医药及发酵类中药内调外治皮肤微生态失衡之间的关系尚不能以直接证据明晰，但大量证据已表明中药及复方方剂与皮肤微生物及其变化相关，这为中药调治皮肤微生态提供了前瞻性的基础，促进了发酵类中药在皮肤微生态治疗领域的应用，为中医药的皮肤现代化治疗提供了可参考的路径。