清洁剂对皮肤微生物组的影响

浩澜聊健康 2025-04-13 17:12:41
人类皮肤是一个复杂的生态系统,具有各种微环境条件,因此,皮肤微生物群落非常多样化和复杂。皮肤结构,如毛囊、皮脂腺、外分泌和顶泌汗腺以及表皮下皮肤脂肪,提供了不同的生物生态位,这些生态位由其独特的皮肤微生物群定植。目前的理解是,这些皮肤微生物中的大多数是无害的或共生生物,在抑制病原微生物定植或调节先天和适应性免疫系统方面发挥着重要作用。微生物组的破坏会引起炎症、刺激、干燥、瘙痒的皮肤、皮炎,甚至使一些皮肤病恶化。胃肠道(GI)中微生物组的重要性已得到充分确立,我们现在正在了解微生物组对皮肤健康的重要性。通过回顾清洁剂及其对特定皮肤环境中皮肤微生物组的作用机制,我们可以深入了解皮肤状况的初步治疗方法,并有望找到改善皮肤病的途径。 清洁剂与微生物组 清洁需要在皮肤卫生和角质层屏障损伤之间取得微妙的平衡。清洁行为是水、洗涤剂和皮肤之间复杂的物理和化学相互作用。产品可以通过改变其化学环境来塑造特定的皮肤微生物群落。在清洁过程中,会形成胶束,外部亲水性基团围绕着内部亲脂性口袋。这些胶束可以包围油性物质,如皮脂,将油分散在水中以便去除和冲洗。清洁剂在维持皮肤卫生和健康生物膜方面很有效,但可能会导致皮肤屏障损伤,使湿疹性皮肤病恶化。这是因为表面活性剂无法区分需要去除的亲脂性皮肤碎屑和维持屏障所需的亲脂性细胞间脂质。导致屏障损伤的化学肥皂成分是羧基头部基团的高电荷密度,它促进了与蛋白质的强结合。这种特性确保了出色的清洁和蛋白质碎屑的去除,但会损坏角质层蛋白质,使酶变性,并改变角质细胞的保水能力。 清洁剂的 pH 值也会影响屏障损伤。例如,肥皂通常具有 10 - 11 的碱性 pH 值,会使皮肤蛋白质膨胀并使脂质双层离子化。因此,pH 值为 5 - 7 的更酸性至中性的合成洗涤剂可最大程度地减少屏障损伤,是患有皮肤病的人的首选清洁剂。 高 pH 值会导致角质层膨胀,这使得不需要的肥皂更深入地渗透到皮肤中,可能引起刺激和瘙痒。肥皂还会与角质层蛋白质结合,进一步引起皮肤肿胀和过度水合。清洗完成后,多余的水分蒸发,导致皮肤紧绷和干燥,因为肥皂结合降低了皮肤蛋白质的保水能力。清洁剂往往过于刺激,会导致皮肤过度干燥,这会导致皮脂腺过度补偿,最终导致皮肤表面更多的油脂。 清洁剂会破坏角质层,进而扰乱有益共生细菌茁壮成长的环境。角质形成细胞通过模式识别受体(PRRs),如 Toll 样受体(TLRs)、甘露糖受体和核苷酸结合寡聚化结构域样(NOD 样)受体,不断采样定植在皮肤表面的微生物群。这些受体识别病原体相关分子模式(PAMPs),包括鞭毛蛋白和核酸,以及革兰氏阴性菌的脂多糖、革兰氏阳性菌的肽聚糖和脂磷壁酸,以及真菌细胞壁的甘露聚糖和酵母素。PAMPs 激活角质形成细胞 PRRs 会立即启动先天免疫反应,导致抗菌肽(AMPs)、细胞因子和趋化因子的分泌。 尽管皮肤不断暴露于大量微生物中,但它可以区分无害的共生微生物和有害的病原微生物。 皮肤免疫反应的失调在几种皮肤疾病(例如,银屑病、特应性皮炎(AD)和接触性皮炎)中很明显,但失调如何影响微生物群的变化以及 / 或者由其引起的变化尚不清楚。 AD 病变的特征是与正常皮肤相比,抗菌肽的产生水平较低。这与银屑病病变形成鲜明对比,银屑病病变产生大量的抗菌肽,并且以激活的先天免疫反应为特征。因此,为了不使皮肤的免疫反应失调,皮肤微生物群环境需要保持良好的平衡。 角质层是支持复杂生态系统(生态层)的一层。皮肤屏障结构和功能对人类健康至关重要。众所周知,宿主与细菌种群之间存在着平衡的相互作用,细菌种群不断暴露于宿主、内在因素以及环境和其他外在因素中。微生物群落组成的持续失衡,即生态失调,是几种皮肤疾病的特征,如湿疹、过敏、头皮屑或痤疮。然而,由于皮肤微生物群组成在个体间和个体内存在巨大差异,健康的微生物群取决于特定的皮肤部位。 2013 年,Fitz-Gibbon 等人进行的一项调查强调,某些痤疮丙酸杆菌菌株而不是整个物种被证明与痤疮的发生有关,而其他菌株则与痤疮的发生无关。几项研究表明,微生物多样性是健康皮肤的必要条件。例如,在约 90% 的 AD 患者中,金黄色葡萄球菌定植占主导地位,这种不平衡与皮肤微生物群多样性的丧失有关。这表明金黄色葡萄球菌定植增加的生态失调是加重 AD 发病机制的一个重要因素。根据皮肤部位的不同,某些细菌是共生的或致病的。 生态失调状态是一些慢性炎症性皮肤病如银屑病、酒渣鼻或痤疮的典型特征。当皮肤屏障减弱时,如在疾病状态或损伤中,皮肤 pH 值升高,水分流失急剧增加。皮肤脱屑和角质形成细胞凋亡也会发生。所有这些变化都伴随着持续的炎症,涉及朗格汉斯细胞、树突状表皮 T 细胞(DETC)、中性粒细胞、巨噬细胞和肥大细胞等免疫细胞。有趣的是,越来越明显的是,微生物群组成受到这些生化和生物物理变化的影响,导致微生物多样性降低,病原菌定植增加,如前面所讨论的,金黄色葡萄球菌在 AD 等皮肤疾病中形成生物膜。 人们普遍认为,共生细菌在特定条件下可能会变成病原菌。表皮葡萄球菌被广泛归类为对皮肤健康有益的细菌。已知它通过产生丝氨酸蛋白酶谷氨酰内肽酶(Esp)来抑制金黄色葡萄球菌生物膜的形成,并刺激角质形成细胞产生抗菌肽,从而杀死金黄色葡萄球菌。然而,尽管有这些多种有益功能,表皮葡萄球菌仍然被归类为与导管和其他医疗植入物相关的医院感染中最重要的病原体之一。然而,环境压力和其他因素可能会使我们皮肤的微生物从共生转变为致病,导致炎症、瘙痒、脱屑和其他皮肤与微生物群之间失衡的临床症状。 了解皮肤微生物组和化学的时间变化对于测试个人习惯的改变是否能影响人类皮肤生态系统以及可能的宿主健康至关重要。《BioMed Central Biology》上的一项研究表明,当卫生习惯改变时,皮肤微生物组可以发生改变,但这种改变取决于产品的使用和身体部位。肠道微生物组对饮食变化有独特的反应,取决于个体,皮肤也是如此。 Bouslimani 等人最近进行的一项研究从微生物和分子组成方面评估了个人护理产品对皮肤的影响。主要发现如下:1.)与个人皮肤和卫生产品相关的分子在首次使用后会在皮肤上持续数周,尽管经常淋浴。2.)使用美容产品后,分子和细菌多样性发生了改变。一些美容产品成分可能会促进或抑制特定细菌的生长:例如,保湿剂的脂质成分可以提供营养并促进亲脂性细菌如葡萄球菌和丙酸杆菌(痤疮丙酸杆菌)的生长。 由于皮肤解剖结构的区域差异,皮肤表面在地形上有所不同,根据基于培养的研究,已知这些区域支持不同的微生物集合。皮肤的某些区域部分被遮挡,如腹股沟、腋窝和脚趾间。这些区域温度和湿度较高,这促进了在潮湿条件下茁壮成长的微生物的生长(例如,革兰氏阴性杆菌、棒状杆菌和金黄色葡萄球菌)。皮脂腺的密度是另一个影响皮肤微生物群的因素,取决于区域。皮脂腺密度高的区域,如面部、胸部和背部,促进亲脂性微生物的生长(例如,丙酸杆菌属和马拉色菌属)。因此,根据患者的皮肤状况(油性与干性等)和皮肤位置,治疗将取决于要针对的细菌以及哪种清洁剂适合而不会破坏共生细菌。 各种类型的皮肤病和所谓的 “敏感皮肤” 被认为与皮肤屏障功能障碍有关。这可能是由于多种情况引起的,如特应性皮炎、老年性瘙痒、湿疹、过敏性接触性皮炎和化妆品不耐受综合征。 一种精心配制的敏感皮肤霜可以增强屏障修复,增加皮肤的保水能力,并优化愈合。在一项研究中,在敏感皮肤的女性参与者中,一种含有疏水改性聚合物(HMPs)的温和芳香泡沫清洁剂与表面活性剂形成聚合物 / 表面活性剂复合物,该复合物具有功能性、美观性和温和性,与皮肤科医生推荐的无香料、温和、非泡沫清洁剂一样有效。HMPs 与表面活性剂的疏水尾部相互作用,形成较大的表面活性剂结构,不易穿透角质层。HMPs 的结合还降低了清洁过程中形成的胶束中的表面活性剂浓度,减少了蛋白质损伤。最后,HMPs 提供了增加泡沫形成的作用,这是消费者认为理想的清洁剂特性。这种方法基本上通过降低皮肤渗透性来增加清洁剂的温和性。 数据表明,在甘油、二甲硅油和凡士林基质中,神经酰胺 PC - 104、棕榈酰胺 MEA、甘草次酸和葡萄籽提取物的专有组合在减轻儿童和成人轻度至中度特应性皮炎和其他类型瘙痒性皮肤病(如老年性瘙痒、化妆品不耐受综合征)的症状和体征方面是有效的。 因此,仅仅在清洁剂中添加神经酰胺、脂肪酸、胆固醇和 / 或甘油三酯,希望补充清洁过程中去除的一些丢失的细胞间脂质成分,可能只是部分有帮助。清洁剂应在皮肤上停留尽可能短的时间,以最大程度地减少角质层蛋白质损伤;然而,这种短接触时间不允许成分渗透并留在皮肤中。 此外,由于神经酰胺可以从清洁剂中渗透到角质层中,那么表面活性剂也可能会加速屏障损伤。因此,不仅选择合适的清洁剂至关重要,而且在清洁后使用适当的保湿剂修复表皮也很重要。有一些试验使用槐糖脂,一种通过发酵产生的糖脂,在临床试验中已被证明可以防止白色念珠菌的过度生长,以及一种由细菌、酵母和真菌产生的生物表面活性剂。其他公司正在将益生元添加到他们的护肤品中。益生元是细菌的营养物质,有助于为皮肤微生物组创造健康的环境。 结论 我们希望这篇综述提供了当前对皮肤微生物组的认识的概述,以及护肤品行业未来的挑战。如前所述,皮肤微生物群落组成的失衡(生态失调)与几种皮肤状况相关,无论是病理性的,如湿疹、痤疮、过敏或头皮屑,还是非病理性的,如敏感皮肤、刺激皮肤或干燥皮肤。因此,开发能够保持或恢复微生物群自然、个体平衡的卫生和 / 或美容产品,不仅为治疗皮肤疾病的皮肤科医生提供了一个新的机会,也为设计护肤品清洁剂和保湿剂以促进个体皮肤微生物组的科学家提供了一个新的机会。此外,在建议或开处方治疗之前对个体的皮肤微生物组进行采样可能是定制护肤品的未来。 资料来源 Schommer NN, Gallo RL. 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