皮肤微生物

皮肤作为人体最大的器官拥有达1.8ｍ２的表面积，皮肤的主要功能是作为物理屏障保护机体，免受外来生物或有毒物质的侵害，同时皮肤也是人体与外界环境接触的场所，因此常驻有各类微生物包括细菌、真菌、病毒等。如果将皮肤看作一个生态系统，那么它就是由各类微生物和皮肤表面的组织、细胞及各种分泌物微环境等共同组成的整体，维持微生物群落与皮肤表面组织细胞之间的微妙平衡，这种平衡一旦被打破可能会引起皮肤病或感染。

早期的皮肤微生物研究主要采用传统的分离培养方法，来识别和描述微生物群落的组成和多样性。传统方法的偏向性和局限性，使研究者难以正确全面阐明皮肤微生物的群落结构和多样性特点。高通量测序从根本上改变了人们对微生物群落的认识，从系统的角度去分析和认识皮肤微生物的群落及其功能，而不只是关注传统的所谓病原微生物与疾病的关系。

基于16S rDNA/18S rDNA/ITS基因，优化实验方法，增加对痕量微生物的研究，利用二代测序（Next Generation Sequencing，NGS）技术（454 GS FLX，Illimina HiSeq、MiSeq）来分析皮肤微生物的多样性，为进一步理解皮肤的健康、疾病和感染等，全面了解皮肤微生物群落的结构特点及其与皮肤组织和环境的相互关系。

研究案例：

1 Capone等对新出生婴儿的皮肤微生物进行研究，发现出生后几天的婴儿皮肤表面微生物发生显著的功能改变。皮肤微生物群落的形成主要在出生后一年内，其微生物的多样性会随着年龄而增加。新生婴儿皮肤主要是Staphylococci，它的显著降低会使得微生物群落均匀性增加。与成年人相同的是婴儿皮肤微生物群落也是出现在特定的部位，与之有差异的是婴儿Firmicutes占主导位置。皮肤表面微生物对于建立皮肤稳态和调节炎症性反应有重要作用，所以早期皮肤微生物的定殖对于皮肤免疫功能的发展至关重要。

Diversity of the human skin microbiome early in life. 2011. J Invest Dermatol.

研究区域：V4-V5区域
测序平台：Roche 454 GS FLX

主要结果：
（1）在Genus水平，根据最主要的17个物种，对不同位点（胳膊、前额、臀部）皮肤微生物进行菌类分析。

（2）对不同的年龄，身体各部位的所部微生物在Genus水平进行统计分析。

（3）RDA分析最重要的10个Genus的微生物与不同年龄样本之间的关系。

2 Blaser等对美国本土居民和委内瑞拉一村庄里的印第安人的112个皮肤样本微生物进行分析，发现包含20个门，主要为Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria 3种，但是研究发现印第安人与美国本土居民皮肤微生物在微生物群落结构上存在差异，这种差异可能是由于地域不同导致环境气候不同、人们的生活模式不同、种族的差异，导致皮肤表面微生物群落的差异。

Distinct cutaneous bacterial assemblages in a sampling of South American Amerindians and US residents. 2013. The ISME Journal.

研究区域：V2区
测序平台：Roche 454 GS FLX

主要结果：
采用PCoA分析不同区域人群皮肤样本与最显著的10个OUT之间的关系。
其中：红色、蓝色、绿色、橙色代表四个不同区域的人群样本，灰色代表丰度最高的前10个OUT，灰色圆圈的大小代表OUT的数目。