人体皮肤是各种细菌的家园。细菌群落的组成——被称为“皮肤微生物群”——对皮肤健康有着严重的影响。皮肤上不同种类的细菌之间的健康平衡通常意味着健康的皮肤。失去这种平衡的皮肤微生物群会导致特应性皮炎、痤疮和牛皮癣等疾病。由于皮肤微生物群可以根据年龄、性别、气候和个人职业等各种因素而变化，了解其组成对于识别引起皮肤病的细菌并针对它们进行专门治疗至关重要。
由于难以复制皮肤的独特环境和缺乏有效的培养方法等原因，在实验室环境中培养皮肤微生物群可能具有挑战性。在最近发表于2024年11月14日《动物试验和实验的替代品》上的一项研究中，研究人员通过开发一种新的培养系统来解决培养皮肤微生物群的局限性，该系统有助于在实验室环境中培养几种皮肤细菌。
“我们已经开发出了第一个复杂的培养系统，可以在平衡状态下培养多种本地皮肤细菌。现在，对影响人类皮肤状况的皮肤细菌的生物学进行详细分析是可能的。该研究的首席研究员、东京科技大学的Yuuki Furuyama副教授解释说：“展望未来，该系统可用于研究和开发用于多种皮肤病的化妆品和药物。”
由于在实验室中培养皮肤微生物群具有挑战性，研究人员传统上使用宏基因组分析来研究它们，这种方法包括提取一个群落中所有细菌的组合基因组。虽然宏基因组分析可以提供有用的见解，但它可能无法有效地揭示不同物种之间的相互作用。新创建的生长培养基称为“TUS皮肤细菌共培养（TSBC）”培养基，可以让研究人员共同培养多种细菌并研究它们的相互作用。在这项研究中，包括Furuyama博士在内的研究人员与东京科学大学的Ikuya Yamamoto先生和Kouji Kuramochi教授一起成功地培养了四种皮肤细菌，即表皮葡萄球菌、头皮炎葡萄球菌、痤疮表皮杆菌和硬脂结核棒状杆菌。他们发现，在实验室培养的细菌群落中，细菌组成是平衡的，与日本皮肤中的细菌组成相似。
“对皮肤本地微生物群的研究主要集中在宏基因组分析上，不涉及培养方法，也不涉及纯培养中单个细菌的分析。然而，由于多种细菌在实际的皮肤环境中相互作用，我们认为复制这种相互作用关系的模型培养系统是必要的，”Furuyama博士指出。
皮肤微生物群是高度个性化的，甚至在同一个人皮肤的不同区域也会有所不同。皮脂水平、水分和干燥度等皮肤特性都会影响微生物群的组成。这种新的共培养技术为研究包括护肤品在内的内外因素如何影响不同皮肤部位的微生物群开辟了途径。此外，未来的研究可以探索护肤程序如何影响不同种族和皮肤类型的微生物群。
由于气候变化和环境压力等因素的影响，皮肤敏感性和湿疹等疾病持续上升，对皮肤微生物群失衡的更全面了解为开发新疗法提供了一条途径。通过针对微生物群，研究人员有可能开发出量身定制的预防解决方案，支持更健康、更有弹性的皮肤——改善世界各地数百万人的生活质量。
