科學家們很早就認識到,人類皮膚是一個生機勃勃的生態系統,是數百萬微生物的家園。我們的皮膚微生物組包含細菌、真菌和病毒;它們都通過增強皮膚免疫力和抵御疾病在塑造我們的健康方面發揮著關鍵作用。這些友好的微生物以我們皮膚的營養物質為食,并作為一個副產品,它們會產生各種活性分子,影響并與我們的皮膚細胞相互作用。
發表在《皮膚病學研究雜志》上的一項新研究揭示了,生活在我們皮膚上的某些細菌如何能夠充當天然防曬霜,幫助我們抵御太陽有害的紫外線(UV)。這些微生物能夠中和紫外線引起的免疫變化,從而幫助身體建立自然的防御機制,抵抗陽光的破壞性影響。
該研究重點關注皮膚微生物如何對引起曬傷的UVB(中波紫外線)輻射作出反應。研究團隊專門在小鼠皮膚上研究了這些效應。首先,研究人員試圖模擬陽光照射:他們剃除了小鼠背部的毛發,并涂抹了順式尿刊酸(溶于水中)。
順式尿刊酸(cis-urocanic acid)是當紫外線撞擊皮膚最外層分子時形成的。它是個十足的麻煩制造者:順式尿刊酸會抑制皮膚的免疫反應,引發炎癥,并使皮膚更容易患上皮膚癌。
研究人員發現,存在于人類和小鼠皮膚上的特定細菌,在暴露于紫外線時,會開始產生一種名為尿刊酸酶(urocanase)的酶。這種酶可以將順式尿刊酸分子分解成無害的成分。通過觀察順式尿刊酸的分解過程,科學家們表明,像表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,一種作為人體正常微生物群組成部分的革蘭氏陽性菌)這樣的細菌,能夠利用該分子的一部分作為營養來源。
需要指出的是,順式尿刊酸并非總是有害的。當在皮膚腫瘤中誘導產生時,順式尿刊酸可以使腫瘤酸化并殺死那些細胞。然而,它在健康皮膚上的積累也會起到免疫抑制劑的作用。
該研究的主要作者維賈伊庫馬爾·帕特拉(Vijaykumar Patra)表示:“我們早就知道紫外線輻射會調節針對皮膚表面環境抗原的免疫反應,而最近我們還了解到皮膚微生物組也在調節這些反應中起作用。吸引我們的是某些微生物可能積極參與甚至干擾紫外線效應的想法。微生物代謝與宿主免疫力之間的交叉點成為了我們研究的重點。”
該研究的合著者彼得·沃爾夫(Peter Wolf)強調,這些發現可能有助于開發外用藥物,不僅能阻擋紫外線損傷,還能積極修復其造成的傷害。
這項研究已發表在《皮膚病學研究雜志》上。
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