近期，中國醫(yī)學科學院皮膚病研究所姚煦教授團隊、復旦大學附屬華山醫(yī)院李巍教授團隊及香港城市大學董立新教授團隊合作在Cell Host & Microbe（IF=20.6）上發(fā)表題為“Multi-omics Signatures Reveal Genomic and Functional Heterogeneity of Cutibacterium acnes in Normal and Diseased Skin."（多組學特征揭示正常和患病皮膚中痤瘡丙酸桿菌的基因組和功能異質(zhì)性）的研究，利用從健康皮膚、濕疹（AD）和痤瘡患者皮膚分離的痤瘡丙酸桿菌（Cutibacterium acnes, C. acnes）菌株進行了全基因組測序、轉(zhuǎn)錄組測序、代謝組測序以及功能研究，首-次從單菌株層面揭示了C. acnes的基因和功能異質(zhì)性。

欣博盛生物非常榮幸能夠作為供應商為該項研究提供高品質(zhì)ELISA試劑盒，為生物醫(yī)學領(lǐng)域的科研探索貢獻一份力量。

引用產(chǎn)品

該項研究中，使用了欣博盛生物（NeoBioscience Technology Co, Ltd）的Mouse IgE, IL-4, IL-6, IL-13 and IL-33 ELISA Kits，用于檢測小鼠血樣中相關(guān)指標的含量。

研究詳情

肌膚微生態(tài)（skin microbiome）是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，由分布在皮膚表面和毛囊皮脂腺的微生物群落組成，它們參與皮膚穩(wěn)態(tài)的維持，也參與許多皮膚疾病的形成和發(fā)展。痤瘡丙酸桿菌（C. acnes）是青春期以來人類皮膚微生物群中最-豐-富的細菌，C. acnes通過增強皮膚屏障功能，調(diào)節(jié)皮膚pH值，抵抗金黃色葡萄球菌（S. aureus）定植，并且參與調(diào)節(jié)先天和適應性免疫，在皮膚穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。

然而，C. acnes最為人所知的特性是它在尋常性痤瘡（簡稱“痤瘡"）中的致病作用。C. acnes在青春期前數(shù)量相對較少，在青春期皮脂腺成熟后成為最主要的皮膚共生細菌，利用皮脂衍生的三酰甘油作為主要能量來源，分泌短鏈脂肪酸（SCFAs），主要是丙酸鹽，形成皮膚表面的酸性環(huán)境，病理過程仍有待闡明。此外，C. acnes也被認為在特應性皮炎（AD，又稱濕疹）中起作用。C. acnes在健康皮膚中表現(xiàn)出亞種和菌株水平的異質(zhì)性，這可能是其有益功能所必需的。值得注意的是，某些菌株可促進AD患者的皮膚炎癥和/或破壞屏障功能，這表明菌株水平的異質(zhì)性對微生物的功能很重要。據(jù)報道，健康皮膚的C. acnes誘導外周血單核細胞產(chǎn)生IL-10，而痤瘡皮膚C. acnes誘導干擾素-γ和IL-17的表達。然而，C. acnes在健康和患病皮膚不同部位的多樣性和功能尚未得到詳細研究。

（機理模式圖，圖源自Cell Host & Microbe）

研究團隊從健康人、AD和痤瘡患者的面部、肘窩、前臂和足底部位分離培養(yǎng)了1234株C. acnes菌株并獲得了其基因組，發(fā)現(xiàn)健康皮膚和濕疹皮膚的C. acnes亞群多樣性更高，且分別具有優(yōu)勢亞群；痤瘡患者各部位的C. acnes亞群多樣性降低，其優(yōu)勢亞群與既往報道的痤瘡毒力亞群一致。此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)個體和皮膚部位是影響C. acnes基因組異質(zhì)性的主要因素。C. acnes具有開放性泛基因組，能量代謝、氨基酸代謝通路在AD和痤瘡來源的C. acnes附屬基因組中差異富集。

通過C. acnes基因組與公共數(shù)據(jù)庫中的C. acnes和表皮葡萄球菌（S. epidermidis）基因組的整合分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)，C. acnes與S. epidermidis在多種代謝相關(guān)模塊上存在明顯的差異，包括脂肪酸合成及能量代謝等。C. acnes基因組的可移動遺傳元件、毒力因子和耐藥基因均明顯減少，提示C. acnes基因組更穩(wěn)定，攜帶更少的抗性基因。

研究團隊還發(fā)現(xiàn)基因組異質(zhì)性低的個體中，C. acnes的水平基因轉(zhuǎn)移（HGT）顯著減少，附屬基因組中代謝相關(guān)基因的水平轉(zhuǎn)移可能有助于C. acnes適應不同的生態(tài)位。C. acnes附屬基因組與核心基因組相比，正向選擇基因數(shù)量顯著增加。正向選擇壓力在特定生態(tài)位（濕疹患者的肘窩和痤瘡患者的面部）顯著增高，且具有與部位相適應的代謝基因差異富集。水平基因轉(zhuǎn)移和選擇壓力共同塑造了不同疾病、不同個體以及不同皮膚部位的基因組特征。

為了在菌株水平上表征基因表達和生物學特性，研究團隊從每個個體和皮膚部位隨機選擇1株C. acnes菌株進行轉(zhuǎn)錄組、代謝組分析，數(shù)據(jù)顯示了疾病、個體皮膚部位對C. acnes基因表達的影響。脂質(zhì)利用相關(guān)基因在濕疹患者來源C. acnes轉(zhuǎn)錄組中低表達，痤瘡患者來源的C. acnes具有更活躍的能量代謝途徑，并相對缺乏抗氧化應激相關(guān)基因的表達。高皮脂環(huán)境（high-sebum concentrations）培養(yǎng)下的C. acnes具有獨-特的轉(zhuǎn)錄組特征，增加了C. acnes對角質(zhì)形成細胞的毒性及促炎效應。此外，濕疹和痤瘡來源的C. acnes代謝組的比較揭示了C. acnes在不同皮膚狀態(tài)下脂質(zhì)利用模式的差異；濕疹來源的C. acnes代謝組中肌肽水平顯著增高，并可以緩解濕疹模型小鼠的皮膚炎癥，降低炎癥因子的表達。這些結(jié)果表明，適當?shù)钠ぶ瑵舛群虲. acnes的富集可能是其保護作用的先決條件。

綜上所述，研究團隊通過全基因組、代謝組和轉(zhuǎn)錄組整合分析以及體內(nèi)外實驗，揭示了遺傳多樣性、生態(tài)位和基因表達模式在塑造C. acnes菌株水平功能差異中的復雜相互作用。通過深入地了解宿主和皮膚微生物群之間的復雜關(guān)系，有望能找到增強皮膚健康和改善皮膚病管理的靶點，也為將來探索C. acnes的臨床應用奠定了基礎(chǔ)。

相關(guān)文獻

Yu T, Xu X, Liu Y, et al. Multi-omics signatures reveal genomic and functional heterogeneity of Cutibacterium acnes in normal and diseased skin[J]. Cell Host & Microbe, 2024.

小鼠免疫球蛋白ELISA產(chǎn)品推薦

免疫球蛋白（Ig）指具有抗體（Ab）活性或化學結(jié)構(gòu)，與抗體分子相似的球蛋白。免疫球蛋白是由兩條相同的輕鏈和兩條相同的重鏈通過鏈間二硫鍵連接而成的四肽鏈結(jié)構(gòu)。免疫球蛋白分為五類，即免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白D（IgD）和免疫球蛋白E（IgE）。通過ELISA實驗方法，可以輕松而準確地測定樣本中的免疫球蛋白含量。

欣博盛提供多種小鼠免疫球蛋白ELISA試劑盒，助力您的科研生活！

以上產(chǎn)品均可提供現(xiàn)貨，如需了解更多產(chǎn)品或咨詢折扣，歡迎聯(lián)系欣博盛生物！