综述:超越皮肤:探索特应性皮炎发病机制中的肠-皮轴与代谢通路

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:International Journal of General Medicine 2

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  本综述系统探讨了特应性皮炎(AD)的发病机制,聚焦肠道菌群(Gut Microbiota)与代谢组学(Metabolomics)的交叉研究,揭示了肠-皮轴(Gut-Skin Axis)在免疫调节和屏障功能中的核心作用,并深入分析了短链脂肪酸(SCFAs)、色氨酸代谢产物及其相关通路(如AhR、mTOR)在AD及共病(如FA、AR、AA)中的调控机制,为靶向治疗提供了新视角。

  
引言
特应性皮炎(AD)是一种慢性炎症性皮肤病,以湿疹样病变、剧烈瘙痒和皮肤干燥为特征。全球发病率持续上升,儿童患病率达15%–30%,其中部分患者症状持续至成年期。AD常与食物过敏(FA)、过敏性鼻炎(AR)和过敏性哮喘(AA)等共病并存,形成“特应性进程”(Atopic March)。近年来,研究逐渐从局部皮肤机制转向系统性疾病视角,强调肠道菌群及其代谢产物通过肠-皮轴调控皮肤免疫和屏障功能的核心作用。
特应性皮炎的发病机制
AD的发病涉及五大关键因素:免疫失调、遗传易感性、表皮屏障功能障碍、皮肤与肠道菌群紊乱以及环境刺激。免疫学上,2型炎症主导AD进程,主要由Th2细胞、ILC2及其细胞因子(如IL-4、IL-5、IL-13)介导,促进IgE产生和肥大细胞活化。遗传方面,丝聚蛋白(FLG)基因功能缺失突变(LOF)是AD的重要风险因素,导致皮肤屏障受损和过敏原渗透增加。环境因素(如低湿度、紫外线)可下调FLG表达,加剧屏障破坏。此外,瘙痒和菌群失调(如金黄色葡萄球菌过度增殖)进一步恶化炎症反应。
特应性皮炎与肠道菌群
肠道是人体最大的消化和免疫器官,肠道菌群包括细菌、古菌、真菌等微生物及其代谢产物。健康成人的肠道菌群以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,占比超90%。AD患者普遍存在肠道菌群失调,表现为益生菌(如双歧杆菌、阿克曼菌)减少和致病菌(如大肠杆菌、肠球菌)增加。菌群紊乱通过代谢产物(如SCFAs、色氨酸衍生物)影响全身免疫,破坏肠道屏障完整性,增加毒素和未消化食物颗粒入血,触发系统性炎症并加剧皮肤病变。
肠-皮轴
肠-皮轴是肠道与皮肤之间的功能联系通路,菌群代谢物可通过循环系统影响皮肤免疫。肠道菌群产生的短链脂肪酸(如丁酸、丙酸)和色氨酸代谢物(如吲哚衍生物)是核心调控因子。丁酸可通过增强线粒体氧化磷酸化、减少肠道氧泄漏维持厌氧环境,并促进角质细胞分化和屏障蛋白(如角蛋白、FLG)表达。色氨酸代谢产物通过芳香烃受体(AhR)激活,增强紧密连接蛋白表达,抑制IL-4/IL-13介导的STAT6信号通路,从而改善皮肤屏障功能。
益生菌疗法的应用
益生菌补充(如乳杆菌、双歧杆菌)可通过竞争性抑制病原菌、调节菌群组成和代谢、恢复免疫平衡缓解AD症状。研究表明,益生菌混合物可降低嗜酸性粒细胞和IL-4水平,增强肠道上皮紧密连接功能,改善SCORAD评分。动物实验中,益生菌干预能重塑肠道菌群结构,增加丁酸和丙酸产量,并通过视黄醇代谢通路和GPR43/NF-κB通路抑制炎症反应。
特应性皮炎与代谢组学
代谢组学通过质谱(MS)和核磁共振(NMRS)技术系统分析AD患者的血液、尿液和组织样本,揭示代谢网络调控机制。AD患者血清中促炎代谢物(如苯乙烯)上调,保护性代谢物(如甜菜碱、牛磺酸)下调。关键代谢通路包括:
  • SCFAs代谢:丁酸水平降低与血清IgE升高负相关,丙酸通过GPR43/NF-κB通路抑制炎症。
  • 色氨酸代谢:吲哚乳酸(ILA)、吲哚-3-丙酸(IPA)等AhR配体减少,导致屏障功能受损和Th2炎症增强。
  • 脂质代谢:溶血磷脂酰胆碱(lysoPC)异构体减少,磷脂酰胆碱(PC)水平变化影响花生四烯酸(AA)释放和炎症介质产生。
皮肤菌群的代谢产物
AD患者皮肤代谢组分析显示氨基酸、生物胺、酰基肉碱等77种代谢物异常。脂质组中,长链神经酰胺减少、短链神经酰胺增加,且与金黄色葡萄球菌定植正相关。嘌呤代谢(如黄嘌呤上调)、嘧啶代谢(如尿嘧啶上调)和组氨酸代谢紊乱加剧炎症和屏障损伤。尿酸(UA)作为紫外线保护剂减少,进一步削弱皮肤防御能力。
特应性皮炎与共病
AD常与AR、FA、AA等过敏共病并存,儿童共病率高达30–40%。共病机制共享2型炎症通路,IL-4、IL-13破坏屏障功能,促进过敏原渗透。上皮细胞衍生的细胞因子(IL-25、IL-33、TSLP)驱动多器官炎症反应。肠道菌群失调(如瘤胃球菌科增加、双歧杆菌减少)和代谢异常(SCFAs水平降低)是共病的重要风险因素。早期菌群干预可能降低远期过敏疾病风险。
结论
AD是一种涉及免疫、代谢和菌群紊乱的系统性疾病。未来治疗需从症状管理转向疾病修饰,通过靶向肠-皮轴、调控菌群代谢通路(如SCFAs、色氨酸-AhR轴)和免疫调节(如JAK抑制剂)实现长期缓解。整合传统医学整体观与现代免疫炎症疾病(IMID)机制,将为AD及共病提供创新治疗策略。
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