皮炎(dermatitis)是希腊语derma(皮肤)和itis(炎症)的组合，特应性皮炎(atopic dermatitis，AD)作为一种皮肤炎性疾病表现为慢性、持续性的瘙痒和皮损，全球约20%的儿童受其影响并正在变得越来越普遍。随着年龄的增长，一些患有AD的儿童临床症状会逐渐消除，但约有一半的儿童最终可能会患上过敏性哮喘，约三分之二的儿童可能会患上过敏性鼻炎，这一过程被称为“特应性进行曲”。
AD的病理生理机制复杂，为遗传、环境、免疫失调、皮肤和肠道微生物区系改变以及其他影响因素以不同程度综合起来的结果。关于AD的治疗，有4个主要目标：提高患者生活质量、减轻病理严重程度、避免新的感染以及长期的疾病管理。目前的治疗策略建议在皮肤上使用润肤剂来滋润皮肤，减少皮肤炎症，并再生皮肤结构。药物策略包括用于消炎的局部皮质类固醇，用于治疗微生物引起的抗生素，以及用于阻止湿疹扩散和最大限度减少炎症的钙调神经磷酸酶抑制剂。进一步的潜在治疗包括全身免疫抑制药物的免疫调节以及光疗。
因为许多治疗AD的常规疗法都有显著的副作用，因此关于细菌代谢物在预防和治疗AD方面的潜力受到了广泛关注。长链脂肪酸是人体必须的营养物质，除了作为能量来源外，还在调节免疫反应方面发挥着至关重要的作用。人体从饮食成分中吸收低分子脂肪酸，然后将其转化为脂质代谢物。有报道显示，ω3脂肪酸具有抗过敏及抗炎作用。孕期补充含二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)的鱼油可改善第一年AD的临床严重程度。母乳中饱和脂肪含量高、ω3脂肪酸含量低的婴儿患AD的可能性增加。在结肠中，益生菌从亚油酸内源产生共轭亚油酸(CLA)，因此益生菌可能由于CLA的合成而对AD产生治疗作用。短链脂肪酸主要包括丁酸、乙酸、丙酸、异戊酸、戊酸、异丁酸，是特定肠道微生物发酵膳食纤维和抗性淀粉的最终产物。短链脂肪酸可以通过外周循环从结肠运输到远端器官和组织，与皮肤细胞、中性粒细胞、白细胞和其他细胞上的G蛋白偶联受体结合，直接影响组织的新陈代谢和功能。短链脂肪酸和膳食纤维增强了表皮屏障的完整性，最终防止了疾病的发生和早期过敏反应。短链脂肪酸主要通过两个机制调节免疫系统：激活G蛋白偶联受体和抑制组蛋白脱乙酰基酶。组蛋白脱乙酰酶(HDACs)催化组蛋白在ε-N-乙酰赖氨酸残基上的乙酰基的去除。高HDACs活性损害了紧密连接的功能。丁酸是短链脂肪酸中一种强有力的HDACs抑制剂。一项队列研究表明，丁酸产生菌的比例与婴儿AD的严重程度呈负相关，表明丁酸可能有助于减轻AD的症状。
人体总共需要13种维生素，包括水溶性维生素B和C以及脂溶性维生素A、D、E和K。血中维生素D水平与AD的严重程度呈负相关，表明维生素D可以显著降低AD的严重程度。维生素D调节自噬和抗菌肽的合成，从而抑制金黄色葡萄球菌并改变微生物种群。研究表明，孕妇服用维生素D可以增强婴儿体内关键肠道细菌的定殖。
色氨酸是一种由乳杆菌、乳球菌和双歧杆菌产生的细菌代谢物，已被证明可以增加肠道中Treg细胞的数量，并抑制人树突状细胞中的炎性细胞因子活性。肠道菌群作为芳烃受体(AhR)激动剂的重要来源，通过将膳食中的L-色氨酸转化为吲哚、吲哚-3-丙酸(IPA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、3-甲基吲哚和色胺。AhR的激活被发现与微丝蛋白和氯化蛋白的增加有关。吲哚-3-醛(IAId)是一种由皮肤菌群产生的AhR激动剂，已被证明可以抑制TSLP的表达。罗伊氏乳杆菌代谢色氨酸产生AhR激动剂IAId，促进IL-22的释放并有助于维持肠道内环境的稳定。
因此，使用微生物组的精准化和个性化医学显示了未来治疗AD的潜力。微生物区系的修饰可导致代谢物浓度的变化，有望成为治疗AD的有效途径。此外，基于微生物区系的治疗与常规治疗结合起来可能会带来更好的临床结果。
参考文献：Mohammad S, Karim MR, Iqbal S, Lee JH, Mathiyalagan R, Kim YJ, Yang DU, Yang DC. Microbiol Res. 2024 Apr;281:127595.