想象一下，一个看似简单的皮肤擦伤，可能引发一系列影响，远远超出皮肤本身。
Nature子刊最新发表的一项研究，科学家们揭示了一个令人惊讶的发现：皮肤的损伤不仅仅局限于表面，其影响竟然能波及肠道，扰乱我们体内微妙而复杂的肠道微生物平衡和免疫稳态。
对皮肤的伤害并不总是只是表面的。
我们早就知道肠道和皮肤健康之间存在联系，但大多数科学家普遍认为消化系统中的微生物会影响皮肤，而不是相反。
现在，由加州大学圣地亚哥分校皮肤科医生领导的研究小组，发现了皮肤-肠道轴的直接证据，表明皮肤损伤会使肠道防御失去平衡，并改变肠道微生物群的组成。
这篇题为《表皮损伤驱动皮肤-肠道轴，扰乱小鼠肠道微生物组和肠道免疫稳态》的研究，于2024年4月8日发表在《自然通讯》杂志上。
上皮组织的健康，直接关系到人体的免疫防御系统的有效性，因为它们是人体与外界环境接触最直接的界面。上皮组织充当了人体的武装守卫，限制微生物的过度生长（想想生在你脸上的螨虫），并防止入侵大肠杆菌、血吸虫和念珠菌等不受欢迎的入侵者。
不同的上皮组织环境（如皮肤、肠道和肺），需要部署不同的机制来控制微生物生长并限制上皮表面的侵袭
例如，皮肤作为最外层的保护壁垒，不仅阻挡有害物质和微生物的入侵，还通过其表面的微生物群落与身体内部的免疫系统相互作用。同样，肠道上皮通过分泌抗微生物蛋白、形成黏膜层来保护我们免受病原体的攻击，而肺部上皮则通过分泌黏液和纤毛的运动来清除吸入的微粒和病原体。
在临床上，皮肤和肠道的某些疾病经常同时出现，暗示这两个看似独立的系统之间可能存在某种内在的联系。例如，肠道炎症与肺部损伤有关。
再比如，湿疹和食物过敏通常被认为是免疫系统对外界物质反应过度的结果，而银屑病和炎症性肠病则是免疫系统错误攻击身体自身组织的表现。
这些疾病的共同出现可能不仅仅是巧合，而是反映了一个更广泛的生物学现象，即皮肤和肠道之间的交互作用。
为了测试皮肤-肠轴理论，加州大学圣地亚哥分校皮肤科的医生在一组小鼠的皮肤上切开了1.5厘米的切口。然后，他们将受伤小鼠的粪便与对照组小鼠的粪便进行比较，看看各组小鼠的肠道微生物组是否存在差异。
结果发现，皮肤损伤不仅增加了肠道病原菌的数量，同时减少了有益菌的数量，这表明肠道微生物群发生了显著变化，从而对肠道微环境造成不利影响。
此外，研究还发现，当皮肤受到损伤时，小鼠的结肠中会增加Muc2和Reg3基因的表达。Muc2和Reg3是两种重要的肠道抗菌和宿主防御基因，它们对于维持肠道的健康非常关键。这说明皮肤受伤，会让肠道中的免疫机制过度激活。
进一步的实验还发现，皮肤受损对肠道宿主防御基因表达变化的诱导作用，并不依赖于肠道中细菌的存在。
这一发现说明，皮肤与肠道之间存在互相影响的生物通路，这对于理解皮肤疾病与肠道健康之间的联系具有重要意义。
随后的一项实验也得出了类似的结果。研究发现，透明质酸酶（HYAL1）在皮肤中的特异性表达，可以影响肠道的健康。
透明质酸在组织损伤和修复中起着至关重要的作用，如果皮肤受伤或因牛皮癣等疾病而发炎，透明质酸会从皮肤内层局部释放。透明质酸酶（Hyaluronidase）是一种能够特异性分解透明质酸的酶。通过分解透明质酸，透明质酸酶降低了透明质酸的分子量，从而在组织重塑、愈合过程中发挥重要作用。
研究使用了转基因小鼠模型，在这些小鼠的表皮特异性表达人透明质酸酶-1（HYAL1），模拟皮肤受伤的情况。这种皮肤特异性的损伤模型，能够复制皮肤受伤的各种情况。研究发现，这种皮肤损伤增加了小鼠对结肠炎的敏感性。
具体来说，研究表明，透明质酸酶活性的增加，导致了更多透明质酸片段的产生。这些透明质酸片段进入血液循环后，可以影响远处的肠道组织。这些透明质酸片段，能够在结肠中诱导重要的抗菌和宿主防御基因的表达增加，如Muc2和Reg3等，这些基因对于维护肠道屏障功能和抗炎症反应至关重要。
进一步的实验表明，透明质酸片段的存在，导致了肠道微生物群的改变，这些改变与结肠炎的易感性增加相关。
这一发现说明，皮肤中的透明质酸酶活性不仅影响局部的皮肤健康，还通过血液循环影响远处的肠道健康，表明皮肤和肠道之间存在一条相互作用的生物通路。
作者写道：“之前的研究已经观察到患有炎症性皮肤病的个体肠道微生物群失调，人们一直认为肠道微生物正在影响皮肤。因此，作者认为，“这些发现为人类皮肤和肠道疾病之间的关联提供了意想不到的解释。”
这项研究通过探索皮肤与肠道之间的相互作用，强调了皮肤损伤如何通过影响肠道微生物组合及免疫反应，进而对肠道健康造成影响。
皮肤不仅是身体的第一道防线，其健康状态也能通过多种机制影响远处的肠道系统。
皮肤作为人体最大的器官，其表面栖息着丰富的微生物群落，这些微生物在健康和疾病状态下都扮演着重要角色。当皮肤遭受损伤时，如炎症或物理损伤，其微生物环境可能会发生改变，这些改变能通过血液循环或其他未明路径影响到肠道微生物的组成。
肠道微生物群落的变化又会进一步影响肠道的免疫反应和屏障功能，可能导致肠道炎症或其他功能紊乱。
此外，研究也揭示了一些生物标记物和信号分子在皮肤和肠道之间的交互作用中的作用。例如，某些细胞因子和化学信号被认为是连接皮肤损伤和肠道反应的桥梁。这些信号分子可能在损伤后被激活，并通过血液循环到达肠道，引发免疫细胞的活化或调整肠道细胞的功能。
这一发现对于理解一些皮肤病和肠病的共病机制提供了新的线索。
例如，银屑病和炎症性肠病之间的关联可能部分通过这种皮肤-肠道交互作用来解释。银屑病患者的皮肤病变可能通过上述机制，影响肠道的微生物组合和免疫状态，从而增加肠道疾病的风险。
研究的这些发现也为未来的临床研究和治疗策略提供了新的方向。例如，通过改善皮肤健康来调节肠道微生物组合和减少炎症反应，可能成为一种新的治疗炎症性肠病的策略。
同样，对于那些同时患有皮肤病和肠道病的患者，综合治疗策略可能更为有效。这些研究结果强调了全身性疾病管理的重要性，以及在处理这类疾病时考虑整体健康的必要性。
