有勁的基因資訊

作者：徐嘉妤/有勁基因

　　人的皮膚表面有上千種與人類共存的細菌，其中金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus, SA)就是皮膚表面常見的一種細菌。《Science Translational Medicine》2017年所刊登的一則研究¹就發現皮膚濕疹和金黃色葡萄球菌有著密切的關係。

　　筆者自己也是濕疹患者，最近氣溫溼度變化劇烈，常常導致症狀惡化，搔癢難耐，深感困擾。雖然濕疹是常見的皮膚疾病，但是發病原因並不明確，有可能起因於飲食、環境，也可能和自體免疫或心理因素有關；一旦罹患濕疹，就得抱著一生都得與其對抗的決心。雖然金黃葡萄球菌是皮膚表面常見的細菌，但對濕疹患者來說，它的存在卻是很討厭的事；主要是因為濕疹患部皮膚常變薄或有傷口，皮膚一旦破損便容易受感染，而此菌在患有濕疹的皮膚上經常成為超級致敏原，引發一連串發炎反應。

　　為了研究金黃色葡萄球菌與濕疹之間的關係，研究人員找了18名兒童志願者(其中11名為濕疹患者)，刮取收集他們體表上的皮屑，研究其上細菌的組成種類與多寡；結果發現，濕疹發作時，金黃色葡萄球菌明顯上升很多。為了探討其中的關係，研究人員將這些菌種接種到實驗小鼠的皮膚組織上，結果也會導致小鼠皮膚發炎，而且症狀比其它類型的細菌所引發的還要嚴重。

　　2019 《Journal of Allergy and Clinical Immunology》也有一篇針對濕疹患者皮膚微生物組成的研究報導²。由於現今的全基因組定序可以辨別樣品中所有遺傳性物質的訊息，因此該研究便利用生物資訊學來分析濕疹患者與健康者之間的皮膚微生物菌相差異。下圖一右上的條狀圖為濕疹患者與健康者(對照組)皮膚上不同顏色葡萄球菌菌種的相對豐度；條形圖的y軸標示了0％至100％的相對豐度。而將患者與對照受試者的皮膚臨床相關分離物接種到實驗小鼠身上，則可比對兩組的微生物菌相以檢查微生物菌株的數量與種類差異。比如說：不同患者的患部葡萄球菌菌株(AD10.A30、USA300、HC.B1、AD04.E17)接種到實驗小鼠身上後，可以利用組織染色切片觀察發炎過程中不同菌株所引起的表皮增厚和免疫細胞浸潤的變化差別(圖一中下的TBS培養基為對照組)。

　　其實近年陸陸續續有許多相關研究可以幫助了解皮膚微生物在疾病發生時的致病機制，未來相信有望提供濕疹患者更有效的治療方法。

圖一、濕疹患者皮膚微生物菌相研究流程範例

 圖片來源：Paller AS., et al. J Allergy Clin Immunol.. 2019 Jan;143(1):26-35.

參考文獻

Byrd, A.L., et al. Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis strain diversity underlying pediatric atopic dermatitis, Science Translational Medicine. 2017 Jul; 9(397):eaal4651-eaal4662. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aal4651

Paller, A.S., et al. The microbiome in patients with atopic dermatitis. J Allergy Clin Immunol. 2019 Jan; 143(1):26-35. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2018.11.015