皮肤上的细菌
来源:武汉市灰藻生物科技有限公司 浏览量:567 发布时间:2024-06-28 16:28:50
引言
皮肤是人体最大的器官,上面寄生着各种各样的细菌。这些细菌大多是对人体无害的,有些甚至还是有益的。虽然其中也有一些是致病细菌,但现在科学家们相信,有益皮肤健康的细菌还是更多的。
细菌在人体皮肤上的寄生场所和寄生方式
皮肤为细菌提供了各种各样的栖息地,有凉爽干燥的“沙漠”(前臂)、温暖湿润的“丛林”(腋下),还有面部和背部的出油区域。由于大部分皮肤都暴露在空气中,好氧细菌在这些部位生长得十分旺盛,但也有一些厌氧细菌生长在汗-类隐蔽的部位,如引发痤疮的细菌--痤疮丙酸杆菌。
数千种不同的细菌都寄生在皮肤上,多到难以想象它们是如何找到生存空间的。2008年曾有一项对人体微生物群系的研究,在51个健康人的手上发现了4742个不同菌种,每一个手掌上平均生活着158个菌种。皮肤上有许多不同的菌种,其中葡萄球菌属和丙酸杆菌属的细菌是最常见的。
皮肤的结构
人体的器官和组织非常复杂,所以不能与外界直接接触。包裹这些器官和组织的皮肤有三层:表皮层、真皮层和脂肪层(皮下组织)。有些细菌生活在表皮层也有许多细菌的生存直接或间接与真皮层的汗腺相关,腋下、生殖器、乳头和肚脐都是皮肤细菌聚集的场所。毛囊也存在于真皮层,许多寄生在皮下的细菌都生存在这里。
皮肤横截面
皮肤上的细菌
皮肤上的细菌
皮肤上的细菌种类取决于皮肤的种类。
皮肤分为:
油性皮肤,如①前额;②背部:丙酸杆菌属细菌,如疮丙酸杆菌。
干燥皮肤(种类最为多样),如③前臂;④臀部:许多种类的放线菌门细菌、变形杆菌门细菌、厚壁菌门细菌、拟杆菌门细菌等。
潮湿皮肤,如⑤腋窝、腹股沟、肚脐等处;⑥脚底:葡萄球菌属细菌、棒状杆菌属细菌等,包括表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌。
如何为细菌提供营养
一方面,皮肤表面通常呈酸性,有助于共生细菌黏附在皮肤上,其中包括丙酸杆菌属细菌;另一方面,皮肤的高盐度环境适合葡萄球菌属等细菌在此生存。
皮肤腺体的分泌物中富含细菌所需的营养素,如尿素、氨基酸、盐、乳酸和脂类。在面部和背部寄生的主要是丙酸杆菌属细菌,这些细菌以面部和背部大量毛孔分泌的油脂为食。相比之下,前臂和肘部的菌群则更加多样化。而在肚脐、腋下和腹股沟等湿润区域寄生的则主要是棒杆菌属细菌,这些细菌以汗液中的含氮元素的尿素为食。
分享爱的细菌
我们从出生的那一刻起,皮肤上就开始聚集细菌,同时,在我们的一生中,皮肤上细菌的分布会不断改变。无论身体与何种物质接触--无论是另一个物体还是空气--哪怕只与其接触了一次,都可能被细菌入侵。在荷兰的阿姆斯特丹有一家微生物博物馆(Micropia),是世界上第一家完全以微生物为主题的博物馆。“来接吻”(Kiss-o-Meter)装置是这个博物馆的特色,一对情侣可以站在心形的平台上接吻,这个装置就会显示接吻过程中互相传播的细菌数量。
生活中彼此亲近的人往往拥有相似的细菌群落,事实上对于皮肤细菌来说,仅一次接触就可以达到这样的效果。比如,比起住所不同的朋友之间,合住的朋友之间共有的皮肤细菌更多。这些细菌也是通过接触来传播的。
细菌主要通过握手的行为在人与人之间传播,而洗手可以最大限度地减少以此种途径传播的细菌
可能会出乎你的意料,马桶垫圈并不是我们生活中接触到的最“脏”的物件,也许是因为人们经常清洗。相比而言,键盘和手机其实更“脏”
烫发和染发
美容院中还存在另外两个细菌聚集的场所--头发和指甲,这两个地方均由角蛋白构成,是一种无生命的物质,同时梳子和指甲刀都是细菌聚集的场所。
尽管发丝可能已经停止生长,发丝表面仍然寄生着许多细菌,细菌无处不在法医学家过去一直将刑事案件中的毛发样本作为证据,如今这一研究又向前迈进了一步。2014年的一项研究表明,毛发的细菌基因图谱可能是法医科技领域一个有价值的突破。
寄生在指甲上的细菌与寄生在手上其他部位的细菌种类相似,只是指甲上的细菌要更多。指甲由坚硬的角蛋白保护,并且含有适量的水分,环境非常适合细菌生存。
1989年的一项研究显示,贴过指甲贴的护士指甲携带的细菌要远多于没有做过美甲的指甲,甚至要多于涂过甲油的指甲,因此下次去美甲前你可能需要三思而行。在一定程度上,这是人造甲过长造成的,不过诸多细菌中只有一部分是有害的。但是,研究也证明了短指甲及擦洗过的指甲会更卫生。
突破皮肤防线
皮肤是人类极其有效的天然屏障,以自身的物理阻碍,以及第二层“皮肤”皮肤细菌共同抵御有害细菌。这些细菌的抵御方式是占据皮肤的大量空间,阻碍有害细菌入侵人体。据估计,只有1%的皮肤疾病是由细菌引起的。不过,一旦皮肤破损,细菌会引发皮肤内部或更深处部位的感染。引发皮肤感染的主要细菌为葡萄球菌属细菌和链球菌属细菌,但其中一些菌种也是有益的,例如表皮葡萄球菌。当皮肤受损(例如割伤)或存在其他皮肤问题(如皮炎、疹或牛皮癣)时也会导致细菌感染,同时削弱皮肤的防御能力,一旦突破皮肤这层防线,免疫系统就开始发挥作用。
细菌性皮肤病只局限于皮肤时,通常不会致命,但它们可能使人体极度衰弱并且这种疾病十分常见。最近的一项研究表明,包括疮在内的三种皮肤疾病,均在世界十大常见疾病之列。脓疱病(由金黄色葡萄球菌引起)的排名紧随其后,此病的症状为生红疮或水疱,通常为黄色硬壳状,常见于面部,且在学龄前儿童中最为常见。
皮肤感染会发生在皮肤的不同部位
皮肤感染可能只停留于皮肤的最外层,也就是表皮层,如脓疱或疮。更严重的感染(如蜂窝组织炎)中,细菌会渗透到皮肤深层,如真皮层。在极少数情况下,酿脓链球菌等细菌能迅速渗入皮肤,并破坏最深层皮肤,引发坏死性筋膜炎。身体软组织死亡后,“食肉虫”细菌就会啃食人体,影片中的此类场景并不仅仅是骇人听闻的故事而已
皮肤感染也可能是系统性感染(影响全身的感染)的前兆,例如脑膜炎球菌败血症(血液中毒)前期症状为起疹,这种皮疹的特点是在压力下不会褪色。如果皮疹在上述测试中没有褪色,患者则需要迅速接受医疗救治。
当细菌感染皮肤上的伤口时,白血球从血液循环系统进入皮肤,与细菌进行斗争
粪肠球菌
痤疮
青春痘起初是一个个的丘疹,是由于皮脂(皮肤油)和死皮堵塞了产生汗液的皮肤毛孔,以及毛囊周围的毛孔而形成的。厌氧细菌痤疮丙酸杆菌就隐匿在这些毛孔中,造还能深入皮层,当皮肤酸性过高时,就会引发更严重的局部发炎,导致疮恶化。
不过,痤疮的成因可能没有那么简单,因为痤疮丙酸杆菌并不是唯--种引发痤疮的细菌,在处于健康状态的皮肤上也发现过这种细菌。医生们不清楚究竟是什么引发了痤疮,但他们认为一些外部因素是主要诱因。例如,疮患者有更多、更活跃的免疫细胞。这种情况在发达国家更常见,且通常会持续到成年。
在一定程度上,痤疮可能与饮食有关。基塔瓦岛是巴布亚新几内亚海岸附近的一个岛屿,那里没有痤疮患者,这是由于他们的“旧石器时代饮食”,其中包括蔬菜,如山药和马铃薯(血糖生成指数较低),他们也食用金枪鱼和鱼卵,从中获取大量的w-3脂肪酸,以及少量的乳制品。食物影响思维,也许饮食习惯也会影响是否会患痤疮。
抗生素确实可以治疗痤疮,但可能因为抗生素能够对整个免疫系统产生影响若是免疫系统对痤疮丙酸杆菌和其他皮肤细菌过敏,就可能引发慢性炎症。治疗疮不仅仅取决于一种抗生素或一种细菌,重点应放在研究供需双方涉及了哪些物质、双方之间是何种关系,以及它们是否满足于所处的关系和环境。一旦皮肤细菌处于失衡状态,我们的皮肤就会出现问题。
细菌的“战术”
许多皮肤细菌已经进化出能够应对人体免疫反应的特性,例如,金黄色葡萄球菌能够在侵入皮肤时干扰凝血过程,成功进入血凝块,躲藏在免疫系统之外。酿链球菌则能够产生两种酶,用于破坏抗体的关键结构键,使抗体失效,从而削弱免疫系统的防御能力,目前应对这些酶、治疗酿脓链球菌感染的方法尚在研究之中。
细菌的转变
许多细菌寄生在皮肤上时是无害的,可一旦进入人体就会引发疾病。例如,表皮葡萄球菌是皮肤上十分常见的共生菌,同时也常见于检查和治疗人体导管或心脏瓣膜的医疗器械表面,因而会在医院引发感染。表皮葡萄球菌还在细菌表面形成生物膜,保护细菌不受到免疫系统或抗生素的攻击。此外,表皮葡萄球菌对抗生素的抵抗力越来越强,就像是构建了免疫抗生素的基因储存库,帮助其转化为亲缘相近但毒性更大的金黄色葡萄球菌。
麻风病
一千多年来,麻风一直使人类感到恐惧,不过这种疾病没有严重的传染性也不具有很强的致命性,只是由于麻风分枝杆菌会引起皮肤重度溃疡及其周围神经损伤。从积极的角度来看,麻风具有突出的历史地位,1873年,麻风分枝杆菌成为第一种经研究明确证明会引发感染的细菌。诊断更及时、治疗中使用抗生素,使麻风病患者逐渐减少,已经降低到高峰时期的10%,其中印度、非洲的部分地区和巴西是麻风多发地。
“地中海式饮食”能够为人体提供抗氧化剂,借助肠道内以膳食纤维为食的细菌除去有害自由基,从而保持皮肤健康
金黄色葡萄球菌在躲避人类白细胞的攻击
金黄色葡萄球菌
是什么?
金黄色葡萄球菌是寄生在皮肤上的一种葡萄球属细菌.
寄生在何处?
正常情况下,金黄色葡萄球菌寄生在皮肤、鼻部、口腔及咽喉等处,但有时也可能致病。
如何寄生?
一旦皮肤受损,金黄色葡萄球菌就会到受损皮肤附近生长,引起感染,引发疱、生疖、结膜炎或眼眶炎症。金黄色葡萄球菌也可能导致食物中毒,食物中可能携带这种细菌,而这种细菌又能释放一种肠毒素,食用后会引发剧烈呕吐和腹泻。在人体毫无防备的情况下,金黄色葡萄球菌就这样寄生到了新的宿主身上。
历史记录
在发现第一种抗生素的过程中,金黄色葡萄球菌起到了重要的作用。1928年,亚历山大·弗莱明发现,由真菌产生的青霉素抑制了金黄色葡萄球菌的生长。
补充资料
金黄色葡萄球菌是最具毒性的细菌之一,如今医院病房中的许多患者都是感染了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。这种超级细菌很容易通过人体接触传播,引发一系列疾病,小到皮肤病,大到能够致命的疾病,其中包括肺炎和脑膜炎。在细菌中,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对抗生素有极强的抵抗力,且数量越来越多,每年会在世界范围内造成1000万人死亡。
寄生在皮肤的有益细菌对我们有什么作用?
我们皮肤上的许多细菌是无害的--事实上,有些细菌在持续发挥作用,保证人体健康。这些与人体共生的细菌可以帮助修补皮肤,用新细胞替换受损和死亡的细胞。
在肠道中,大量有益细菌通过占据生存空间来抑制有害细菌的生长。同样,皮肤上的有益细菌能够激活皮肤的免疫反应,抵御有害细菌入侵人体,在必要的时候消灭这些致病细菌。
细菌对人体的帮助不仅仅停留于皮肤层面,在某些人类基因组还未进化完全的方面,细菌会发挥重要的作用。在无菌条件下长大的老鼠,因为没有共生的皮肤菌,就无法抵抗寄生虫感染。但神奇的是,当在其皮肤表面覆盖一种共生细菌-表皮葡萄球菌后,这些老鼠就能够获得免疫能力。
体味及性吸引力
我们腋下的汗液原本是无味的,由于皮肤上的细菌吸收了汗液中含氮的尿素并将其分解产生氨气才会产生难闻的气味。产生何种气味取决于身上的细菌种类例如,棒状杆菌属细菌会根据寄主的基因,使汗液带有洋葱和睾酮一类的气味,再转化成类似香草、尿液的气味,或者毫无气味。
性吸引力也与外激素有关。伯尔尼大学提供给女学生一些男学生穿过的T恤要求她们按吸引力的强弱对这些衣服进行评分。这些女性选择了与自身免疫系统差异最大的衬衫的主人,而这能够使两人的后代具有更强的免疫力。
有益细菌通过竞争营养物质、激活免疫系统来“威慑”病原体
痤疮丙酸杆菌
是什么?
尽管痤疮丙酸杆菌在各类痤疮病发过程中扮演着“帮凶”的角色,但它也是一种共生细菌,是我们正常皮肤菌群系的一部分。
如何寄生?
痤疮丙酸杆菌寄生于皮肤的皮脂腺,特别是面部和背部的皮肤。它能分泌一种酶,用于分解皮脂中的脂肪。
如何寄生?
人体产生的游离脂肪酸有助于痤疮丙酸杆菌黏附在皮肤上,同时营造皮肤表面的酸性环境。
补充资料
许多常见的致病细菌,如金黄色葡萄球菌和酿脓性链球菌,在酸性环境下生长都会受到抑制。pH值在5.0左右的酸碱度正适合有益细菌生存,本书提供一些能够保持合适酸碱度的方法。
表皮葡萄球菌
表皮葡萄球菌
是什么?
表皮葡萄球菌是从人类皮肤提取出的最常见的细菌,是需要培养的有益菌种不过前提是该菌必须寄生在合适的部位。
如何寄生?
表皮葡萄球菌遍布肌肤,并不需要特别注意,不过状态良好也不失为一件好事。
如何寄生?
表皮葡萄球菌有一种“秘密武器”---种抑制皮肤病原体生长的酶,可以抑制金黄色葡萄球菌和某些链球菌这两种会引起感染的细菌。如果皮肤细胞受到感染,表皮葡萄球菌能够与皮肤细胞友好合作,保护并帮助修复皮肤细胞。
补充资料
要小心--这是一种条件性致病菌,它会攻击免疫系统较弱的人,引发人体导管或人工心脏瓣膜等部位感染。
历史记录
科学家们在研究这种细菌的过程中发现,与人体共生的皮肤细菌能够帮助我们的免疫系统抵抗有害细菌.
表皮葡萄球菌(红色)嵌入到构成复杂的碳水化合物基质中,本图模拟在皮肤(黄色)上观察到的情况。
让细菌对皮肤发挥作用
科学家们在研究更多利用细菌特性保持皮肤健康的方法,其中包括细菌进入化妆品行业(保妥适)、皮肤科医生对抗皮肤癌。
许多细菌感染症状实际上是由细菌毒素引起的。保妥适是一种由肉毒杆菌产生的肉毒毒素,能麻痹肌肉,消除肌肉收缩产生的皱纹。但是,这种毒素的医疗用途却鲜有人知:能够治疗眼疾、非正常出汗和偏头痛。这种毒素常用于化妆品和医疗药品中,通常剂量很小。因此人们很容易忘记保妥适是一种毒性很强的物质,仅1克就足以杀死100万人。
保护皮肤免受太阳紫外线的伤害,能够在很大程度上防止患皮肤癌,紫外线辐射引起DNA突变后可能形成恶性黑色素瘤。2013年,挪威研究人员在挪威海中发现了一种独特的细菌,这种藤黄微球菌含有能吸收紫外线辐射的色素。科学家们目前正尝试加大这种“超级防晒霜”的产量,加入防晒用化妆品中。
保妥适,也就是肉毒毒素,从肉毒杆菌中提取出来,可以注射到人体内,用于美容和医疗
高效杀菌的酒精
喷雾或凝胶态的酒精是对抗疾病的强有力武器,在工作单位和医院里,酒精还能有效杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌一类的强毒性病原体。抗菌药的效果则不如酒精,酒精杀死细菌的概率更高,因为酒精能分解细菌细胞膜,破坏其细胞内的蛋白质。最近的研究表明,清洁双手时使用含酒精的喷雾或凝胶效果最好去除细菌附着的污垢后,酒精很容易就能杀死残留的细菌。将凝胶仔细地揉入皮肤,时间尽可能地长这一点也很重要,至少要持续30秒。至少含有70%酒精的喷雾能杀死数量相当的细菌,但效果短暂,因此还是建议定期使用酒精凝胶。
培养有益细菌,抑制有害细菌
我们的目的在于要为不同种类、有益身体健康的细菌提供适合的生存空间。-旦有害细菌占据太多空间,同时环境条件也适合这些有害细菌生存,有益细菌就无法在人体内保持活跃。
科学家最近才开始能全面地表述皮肤细菌的特性,分析出破坏有益细菌和有害细菌平衡的条件。目前这一系列问题的答案已经开始浮出水面:种族、生活方式地理位置、性别、年龄、天气状况、饮食、皮肤酸碱度、涂抹到皮肤上的抗生素或药膏(化妆品或医疗用品)是如何对皮肤微生物群系产生影响的。
皮肤的酸碱度需要保持在一定范围内,术语“酸碱平衡”并非仅仅是营销口兮。每次清洗皮肤或用香皂时,皮肤的酸碱度就会比正常值(pH值在5.0左右)稍高。清洗确实有助于清除有害病原体,但目前还是建议不要使用强力的皂类和洗面奶。就算只是使用pH值在8.0左右的自来水,也会提高皮肤的pH值,这样一来,有益细菌会更难以生存下去。
目前正在测试氨氧化细菌喷雾,研究人工寄生的有益细菌是如何影响皮肤健康的
在空气清新时锻炼,如散步或修剪花园,在这过程中能接触到各种有益细菌。衣服也会影响皮肤细菌:天然纤维,如棉和亚麻,比合成纤维更能维持皮肤细菌的健康状态。把衣服晾在外面也能保持细菌状态平衡,穿上这些衣服时,这些细菌就会转移到皮肤上。
在不同经度和纬度,接收到的太阳发出的紫外线(UV)强度有显著不同,但都会对皮肤细菌产生影响。研究地理位置也许能够分辨出不同种类的共生细菌。目前利用紫外线灯能够进行抗菌治疗,例如外科治疗中用于伤口消毒。
有益皮肤健康的饮食习惯
“地中海式饮食”有益于整个身体健康,也包括皮肤健康。其中有些是直接作用,如橄榄和橄榄油中含有维生素E,可以使皮肤更柔软。色彩鲜亮的蔬菜含有抗氧化剂,可以清除有害的自由基,否则这些自由基会损害皮肤及身体其他部位的细胞。此外“地中海式饮食”还能为肠道细菌提供作为食物的膳食纤维,分解后释放对皮肤健康至关重要的脂肪酸和维生素。
过犹不及
不要过度使用化妆品,最近对人脸上的代谢物进行的一项调查发现,经常使用某种护肤品会消灭正常状态下的微生物,而这些微生物其实有助于调节皮肤的新陈代谢和免疫反应。
认真清洗
与身体其他部位不同,手部的皮肤经常接触潜在的病原体,应注意避免将细从原来的地方(例如粪便中)带到它不该出现的部位,例如口腔或眼部。遏制病原体不是新近研究的问题,自19世纪60年代约瑟夫·李斯特在医院引进无菌技术以来,一直通过清洁方案来控制病原体的传播,甚至只是洗手等简单的措施都可以挽救生命。
大多数人洗手时间不够长,如果觉得不好掌握时间,唱两遍《祝你生日快乐》,大约只需要25秒,但足以清除最具黏性的致病细菌,并能预防1/3以上的有腹泻症状的疾病。
常规地用温水和香皂洗洗手,是不会杀死细菌的。不过,香和温水有助于去除有细菌附着的污垢、死皮或皮肤油。
找回细菌
现代人在日常生活中过于洁净,有人对此表示强烈反对。戴维·维特洛克(与本书作者并无私交)于2013年在美国马萨诸塞州剑桥市成立了一家名为艾欧贝奥姆的生物医药公司。维特洛克曾是一位研究土壤微生物的化学工程师,他参与了一项运动,不再一味除菌,而是让有益细菌回归皮肤,维护皮肤健康。维特洛克已经12年没有洗澡了,只是每周两次用海绵擦洗身体,但他的家人和朋友仍然愿意亲近他,对皮肤有益的细菌也找到了寄主。氨氧化菌(AOB)也是有益细菌,在自然界中很常见,并且已知它们对皮肤有益,但清洗后却繁殖得很慢,维特洛克研发的化妆品喷雾也许能够解决这个问题。
参考文献
英妮可·特姆普,(英)凯瑟琳·维特洛克.身体里的细菌 文教科普读物[M].北京时代华文书局,2021.
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更新日期:2024-06-28
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编制人:木木