BMC：迄今最大规模的中国汉族人皮肤菌群宏基因组研究结果已出，来看看你是哪种皮肤亚型
皮肤表面菌群是指由细菌、真菌、病毒、螨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。它们主要由皮肤微生物、宿主及外环境三者相互作用构成了皮肤微生态平衡，皮肤微生物是平衡体系里的重要组成。维持皮肤平衡和屏障外来细菌离不开人的皮肤菌群。而皮肤菌群一旦遭到破坏：皮肤抵抗力降低，易发炎、感染异常敏感，反复长痘，皮肤屏障作用降低，易干燥、紧绷、发痒，水油失衡等等（应该大多数人都经历过吧~）。
近年来，越来越多的微生物组研究将目光从肠道转向皮肤菌群。此前的研究已表明皮肤菌群对皮肤外观和皮肤健康具有重要作用。但是由于皮肤菌群的生物量较低，已发表的大多研究均采用了16S rRNA测序法。
复旦大学生命科学学院王久存团队与深圳华大生命科学研究院采用宏基因组测序法检测了健康中国汉族人群面部皮肤菌群样本，分析了皮肤菌群的组成和功能特点，并提出了两种不同的皮肤亚型，该论文近日发表在BMC Microbiome杂志上，题名为：Characterization of the human skin resistome and identification of two microbiota cutotypes。
研究团队使用宏元基因组学对822个汉族皮肤样本进行了新序列，随后这些样本与538个先前测序的北美样本相结合，构建了首个综合的人类皮肤微生物基因目录iHSMGC。iHSMGC由10，930，638个基因组成，检测了4，879，024个新基因。
图1.人类皮肤微生物基因目录（iHSMGC）的综合评估
通过根据iHSMGC注释系统发现，不管何种人种or解剖部位，所有样本中普遍存在7种细菌（包括棒状杆菌，痤疮丙酸杆菌，金黄色葡萄球菌，金黄色葡萄球菌，表皮葡萄球菌，肺炎链球菌等），占到微生物丰度的60.8％。这些物种可能在人类皮肤中发挥高度保守的功能。除了这些菌，皮肤样品表现出的菌群的高个体差异性，类似于在人类肠道菌群 。
皮肤菌群中的抗生素耐药基因
基于iHSMGC的人类皮肤抗癌组的表征证实了皮肤共生物，表皮葡萄球菌属是最重要的抗生素抗性基因（ARGs）库。汉族人抗生素耐药基因的丰度明显高于北美，存在于皮肤中的抗生素耐药基因中对38类抗生素具有耐药性，其中氟基诺酮（21.9%）、四环素（18.6%）和头孢菌素（7.8%）代表最占主导地位的，这种差异可能反映了中国人口中抗生素的使用更为普遍。
PS：上述提到的这些抗生素经常用于皮肤相关适应症，例如用于治疗皮肤感染的氟基诺酮，用于管理痤疮和红斑狼疮的四环素，以及用于治疗受感染伤口和在外科手术后预防皮肤感染的头孢菌素。
图2.皮肤微生物组中的抗生素耐药基因
个体的年龄与人类皮肤中的抗生素耐药基因丰度相关，且大多随着年龄的增长而增加。此外，护肤习惯也影响到抗生素耐药基因的丰度，定期应用护肤品的个人历史与抗自由脂肪酸、林科萨米德、普鲁穆蒂林、氧化酮和链球菌素的抗生素耐药基因 丰度增加显著相关。这可能是因为许多护肤品含有植物源性提取物，并表现出抗菌活性，这可能为富含抗生素耐药菌株带来选择压力。
汉族人面部皮肤微菌群的组成
在中国面部样本中，细菌、病毒和真菌的平均值分别为95.83%、1.51%和2.66%。一般来说，中国样本中真菌和病毒成员的比例远远低于HMP数据集。中国样本中最丰富的细菌是痤疮、奥斯陆莫拉菌、拉斯顿氏杆菌和葡萄球菌。值得注意的是，奥斯陆莫拉菌成为中国样本中第二丰富的菌种。这与北美样品形成鲜明对比，在北美样品中，奥斯陆莫拉菌只能检测到非常低的邻接度。考虑到不同的测序平台，作者根据来自40名新加坡华人的40个样本的原始数据，也证实了奥斯陆莫拉菌的高丰度。
图3.汉族面部皮肤微生物群的组成
皮肤菌群的皮肤分型
研究团队还从294个中国汉族的前额皮肤样本分成了两个不同皮肤表型，分别定义这两种表型：痤疮丙酸杆菌（称为“ C-cutotyp”）和奥斯陆莫拉杆菌（称为“ M-cutotype ”）。表型内的部位彼此之间高度相关，聚集成这两个表型也适用于除额头以外的面部皮肤部位，即鼻子的背面和脸颊。实际上，有69.64％的受测个体在所有三个面部部位都具有相同的表型（M型或C型）。当从北美人皮肤微生物样品或意大利人进行分析的时候，无法很好地检测到这两个表型。但是在这些样品中确实观察到了分离为不同微生物形式的趋势。这些趋势是由丙酸杆菌属引起的或是葡萄球菌与其他物种结合引起的，这显示了不同民族之间的微生物多样性。
图4.皮肤微生物表型及其系统发育差异
不同皮肤亚型功能和临床差异
图5.两种表型之间的功能模块和临床差异
两种表型之间有不同的功能差异，涉及与代谢和耐药相关。例如两种表型在维生素生物合成中的功能上是不同的，且两种表型在营养相关基因富集方面也有很大差异，抗生素耐药基因表达模式也不同。总体而言，M-cutotype-比C-cutotype有更高抗生素耐药基因的丰度。研究发现C型皮肤的皮肤更水润，更油腻，因此皮肤表面皮脂及其微生物代谢物卟啉的含量增加。相比之下，M型皮肤干燥，即水分较少，皮肤皮脂水平降低，并且M型皮肤的患病率随年龄的增长而显着增加。
最后，作者认为这两种表型分类将极大地促进我们从人际关系的角度来菌群特征，而不会损害菌群的主要影响，例如对局部应用药物，化妆品和环境污染的变体适应，例如太阳辐射和空气污染，还能针对改善皮肤健康的措施个性化实践（毕竟，C型皮肤的皮肤更水润，M型更皮肤干燥）。
原文来源：https://doi.org/10.1186/s40168-020-00995-7