【感染科普笔记2023-12-26】探秘病原微生物专栏丨“痘痘菌”之痤疮皮肤杆菌

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作者：张盼/温海楠（承德医学院附属医院）
审核：宁永忠（北京垂杨柳医院）/蓝雪0816



曾几何时，想必各位小伙伴或多或少体会过“痘痘”的苦恼，“它”是否也让你有过一段”刻骨铭心”、“夜不能寐”的痛苦经历。时刻战“痘”，找出“原凶”，成为各位美君子的重要使命！
痘痘，又称“痤疮”，是毛囊皮脂腺单位的慢性炎症性皮肤病。接下来，让我们一起走进元凶之一-痤疮皮肤杆菌。

一、前世今生
痤疮皮肤杆菌（Cutibacterium acnes，C. acnes）于1893 年首次被发现；1903 年由 Gilchrist 首次命名为痤疮杆菌（Bacillus acnes）；1923 年 Bergey 等根据形态将其命名为痤疮棒状杆菌（Corynebacterium acnes）；1946 年Douglas等认为其与丙酸杆菌属更接近，应命名为痤疮丙酸杆菌(P. acnes)。2016年，Scholz等通过全基因组分析，发现P. acnes为适应毛囊内环境，其基因序列与其他来源的丙酸杆菌不同，为便于区别，建议用新名称痤疮皮肤杆菌（Cutibacterium acnes，C. acnes）[1]-[2]。

二、庐山真面目
C. acnes 是一种革兰阳性、无芽胞的兼性厌氧杆菌（见图1）。在微需氧环境中生长良好。在血琼脂平板上孵育48小时后，形成圆形、有光泽、凸起、白色菌落（见图2）。具有嗜脂性，可产生脂肪酶，分解三酰甘油，产生甘油和游离脂肪酸，并可合成丙酸。由于毛囊皮脂腺单位的厌氧及含脂质的环境，C. acnes往往成为该部位的优势菌群。同时C. acnes作为皮肤的正常菌群，作用也是不容小觑的，比如皮肤表面的P.acnes可通过脂肪酶水解皮脂中的甘油三酯，产生游离脂肪酸以维持皮肤表面pH值偏酸性的环境，从而防止病原菌的侵袭[3]。



图1 痤疮丙酸杆菌的显微镜下形态，革兰染色，×1000


图2 痤疮丙酸杆菌，厌氧血脂平板，48h

三、锁定“真凶”
C. acnes 的三种主要鉴定方法：①传统的生化鉴定，首先根据菌落的形态、革兰染色镜检结果进行初步判断；其次利用触酶试验、吲哚试验、硝酸盐还原试验等进行综合分析[4]。但是每种生化反应都有其局限性，且耗时长，进而会在一定程度上对鉴定结果产生影响。②16SrRNA基因测序被认为是鉴定厌氧菌的金标准，虽然具有准确性高、速度快等优点，却因其操作技术要求高和成本昂贵而未能常规用于临床实验室[5]。MALDI-TOF MS基于对蛋白质、多肽、脂类、糖和DNA等进行分析，通过与参考数据库的质谱进行比较从而达到鉴定目的[6,7]。③MALDI-TOF MS技术仅需琼脂平板上的2～3个菌落，便可以在5～10分钟内成功识别微生物，将其鉴定至属或种[5]。该仪器的初始成本似乎令许多临床微生物实验室望而却步，但是其运行成本不高，且可以快速、准确地识别厌氧菌及其他大多数微生物，因此应运而生的MALDI-TOF MS技术已经在世界范围内广泛开展。

四、作案地点及对象
皮脂腺一般位于毛囊和立毛肌之间，为泡状腺，有一个或几个囊状的腺泡与一个共同的短导管构成，大多开口于毛囊上段（见图3）。在青春期前的人群中，特别是1～8岁的儿童由于皮脂腺未完全发育，很少发现有C. acnes的生长。而处在青春期（十几岁至二十几岁）的人群，随着皮脂腺功能发育并分泌旺盛的同时，也为C. acnes的生长创造了适宜的微环境。由此可见痤疮一般好发于青少年，且发病部位主要分布在面颊、胸部、肩背部等皮脂腺分布密集处[8]。


图3 毛囊皮脂腺单位

五、作案经过
现已明确痤疮的发生除C. acnes繁殖外，还与皮脂分泌过多、 毛囊皮脂腺导管开口处角化过度以及炎症反应等因素有关。一方面痤疮丙酸杆菌分解甘油三酯，代谢产生的过多的游离脂肪酸，可以刺激毛囊皮脂腺导管细过度角化，导致皮脂无法正常排泄；另一方面它又可以促进皮脂分泌，为自己积攒充足的生存食粮；当皮脂腺导管口闭塞形成厌氧环境后，皮脂腺还在不断分泌皮脂，在这种微环境下，C. acnes更容易增殖，使得菌群失调并转变为致病菌，刺激人体释放一些诸如细胞因子等成分引起炎症反应，从而造成了“痘痘”的出现[9]。以上三点，简单说，就是油脂增多、角质增生堵住毛孔以及细菌增多导致炎症发生（见图4）。

图4 “痘痘”的形成

六、“它”的狡猾之处
C. acnes 主要在痤疮中起作用，也常常被临床实验室视为污染菌而不予考虑，但是它作为一种条件致病菌，不仅可以感染人体其他部位，比如骨骼、关节、口腔、眼睛等；还可导致关节置换术后感染、人工瓣膜心内膜炎等一系列术后感染的发生[10]；同时也会引起菌血症。比如意大利学者就曾对厌氧菌血流感染进行过回顾性研究，其结果显示C. acnes 的分离率可达28.3%，位居第二，仅次于脆弱拟杆菌[11]。除此之外，近年来还有学者提出C. acnes 可能与甲状腺癌患者预后不良有关[12]。由此看来，它的威慑力真的是不容忽视！

七、如何防患于未然？
正所谓“爱美之心人皆有之”，小伙伴还需提高“武力值”，绝不给“它”创造可趁之机。比如健康饮食，少食高糖高脂、辛辣食物；规律作息，少熬夜；正确护肤，避免过度清洁，保持心情愉悦，少生气。
如果你不幸有了“痘痘”，切莫恐慌，一定要科学对待它。

参考文献：[1]许德田;郑捷;王秀丽.痤疮丙酸杆菌更名为Cutibacterium acnes相关问题的探讨[J].中华皮肤科杂志,2020,53(11):948-949.[2]Platsidaki E, Dessinioti C.Recent advances in understanding Propionibacterium acnes ( Cutibacterium acnes) in acne[J].F1000Research,2018,7.DOI:10.12688/f1000research.15659.1.[3]刘馨镁,鲁莎,席丽艳.痤疮与皮肤微生物[J].皮肤病与性病,2022,44(1):23-26.[4]凌勇活,孙菲,李明,等.基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对痤疮患者痤疮丙酸杆菌的鉴定[J].中国皮肤性病学杂志,2017,31(1):99-103.[5]Alcalá L, et al. Identifying Anaerobic Bacteria Using MALDI-TOF Mass Spectrometry: A Four-Year Experience[J]. Front Cell Infect Microbiol, 2021,11:521014.[6]Nagy E,Boyanova L,Justesen US. How to isolate, identify and determine antimicrobial susceptibility of anaerobic bacteria in routine laboratories[J]. Clin Microbiol Infect, 2018,24(11): 1139-1148.[7]Li Y, et al. Application of MALDI-TOF MS to rapid identification of anaerobic bacteria[J]. BMC Infectious Diseases, 2019,19(1)941.[8]吴贇,吉杰,张玲琳,等.微生物在痤疮发病中的作用[J].中国皮肤性病学杂志,2016,30 (3):311-313.[9]罗敏,石磊,张玲琳,等.痤疮丙酸杆菌在痤疮发病机制中的进展[J].国际皮肤性病学杂志,2016,42(1):37-39.[10]Perry A, Lambert P. Propionibacterium acnes: infection beyond the skin. Expert Rev Anti Infect Ther. 2011;9(12):1149-1156. [11]Trivedi V, Noronha V, Sreekanthreddy P, et al. Association of Cutibacterium acnes with human thyroid cancer. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1152514. Published 2023 Nov 10. [12] Di Bella S, Antonello RM, Sanson G, et al. Anaerobic bloodstream infections in Italy (ITANAEROBY): A 5-year retrospective nationwide survey.Anaerobe.2022;75:102583. 相关阅读
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