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痤疮是一种慢性炎症性皮脂腺疾病,普遍存在于青少年、成人,甚至儿童。其发病与雄激素分泌过多、皮脂分泌过盛、毛囊皮脂腺导管口角化过度、炎症反应、微生态紊乱等因素相关。微生物一直以来都是痤疮的研究热点,以往的研究表明,皮肤微生态紊乱对痤疮的发生发展有重要影响。痤疮患者较健康人群的表皮微生物多样性降低,群落内部与疾病相关的IA1型C.acnes丰度增加;重型痤疮患者表皮水栖菌属、拟杆菌属、克雷伯菌属以及埃希菌属等革兰阴性菌丰度增高,马拉色菌属的丰度与痤疮炎性皮损数量呈正相关。微生物是痤疮的重要发病机制之一,并且与严重程度相关,但是同一患者可同时有粉刺、丘疹、脓疱、结节、囊肿等多种类型皮损,不同皮损的形态、大小、预后情况都是有差异的,并且,同类型皮损在不同严重程度的患者中数量、大小都是有差异的,可见微生物有可能在皮损的炎症进展中起到重要作用。目前针对不同皮损、不同分型患者的治疗药物仍旧单一,所以探究不同皮损的微生物发病机制,对今后针对不同痤疮皮损的个性化治疗有着重大的科研意义和临床意义。[目的]1、明确粉刺、脓疱、囊肿等不同皮损中微生物物种及功能基因的差异;2、明确粉刺、脓疱中微生物物种及功能基因的分布是否与严重程度相关。[方法]1.入组Ⅰ-Ⅳ型痤疮患者各9人,取面部粉刺、脓疱内容物,抽取囊肿内容物;2.提取基因组DNA的方法学比较,分析DNA的纯度和完整性;3.文库构建以及文库检测,检测合格的文库采用Illumina PE150进行测序;4.基因预测及丰度分析:采用MetaGeneMark进行ORF预测;5.物种注释:用DIAMOND软件将Unigenes与NCBI的NR数据库进行比对;6.功能基因注释:使用DIAMOND软件将Unigenes与KEGG、eggNOG、CAZy等功能数据库进行比对;7.抗性基因注释:使用RGI软件将Unigenes与CARD数据库进行比对。[结 果]1.粉刺物种及功能基因特征1.1粉刺微生物及功能基因与脓疱、囊肿的差异:整体来看,粉刺微生物丰度以及物种多样性高于脓疱、囊肿(p<0.01),脓疱和囊肿的微生物丰度及物种组成没有明显差异(p>0.05)。在界的水平上,粉刺种的细菌、真菌、病毒丰度都要高于脓疱、囊肿,而后两种皮损的古细菌丰度高于粉刺。粉刺中丰度高于脓疱、囊肿的微生物主要有:痤疮丙酸杆菌、颗粒丙酸杆菌、KP1844型丙酸杆菌、表皮葡萄球菌、不解糖嗜胨菌、沙雷氏菌、罗森棒状杆菌、寡单胞菌、短波单胞菌属、球型马拉色菌、糠秕马拉色菌、合轴马拉色菌、丙酸杆菌属噬菌体等。可见,粉刺的优势菌种主要革兰阳性菌以及马拉色菌属等皮肤常驻微生物粉刺中与生命活动有关的转录调节因子基因丰度高于脓疱和囊肿;而与真菌毒力相关的锌指蛋白基因丰度则低于后两种皮损。1.2粉刺微生物在Ⅰ-Ⅳ型患者中的差异:粉刺中的马拉色菌属丰度与严重程度正相关,而痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌等常驻菌的丰度,随着严重程度增加而减少,Ⅱ型粉刺中丙酸杆菌科噬菌体丰度明显增高,但是与严重程度没有明显相关关系。粉刺中脱氢酶相关基因、噬菌体相关蛋白基因、转录调节因子相关基因丰度高于脓疱和囊肿;而锌脂蛋白基因丰度则将后两者降低。2、脓疱物种及功能基因特征2.1脓疱微生物及功能基因与粉刺、囊肿的差异:c脓疱中丰度高于粉刺和囊肿的微生物主要为嗜麦芽窄食单胞菌、嗜糖假单胞菌、γ变形菌,多为革兰阴性菌;衣原体的丰度高于粉刺(p<0.01),与囊肿中的丰度差异不明显(p>0.05);脓疱的锌脂蛋白基因丰度在三种皮损中是最高的(p<0.01),卟啉氧化酶基因以及噬菌体蛋白基因丰度较粉刺降低,其他代谢、转录、翻译等与细胞生命活动有关的基因较粉刺明显降低。脓疱微生物对大多数常用抗生素都耐药,其中sme(X)的丰度明显高于粉刺和囊肿,携带该基因的微生物对大环内酯类、林可酰胺类抗生素耐药。2.2脓疱微生物在Ⅱ-Ⅳ型患者中的区别:脓疱中肠道沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、产气克雷伯杆菌、衣原体等微生物丰度随着严重程度减少。虽然脓疱的锌脂蛋白基因高于粉刺和囊肿,但是丰度随严重程度增加而降低;在脓疱中显著增高的sme(X)基因在Ⅱ型脓疱中丰度最高,其他功能基因与严重程度没有明显关系。3、囊肿微生物及功能基因与粉刺、脓疱的差异囊肿的物种多样性最低,并且丰度增高的大多数都是与疾病相关的病原菌,较粉刺、脓疱丰度增高的微生物主要为:链球菌、金黄色葡萄球菌、肠道沙门菌、大肠杆菌、产气克雷伯杆菌、鲍曼不动杆菌等,衣原体的丰度要高于粉刺但是低于脓疱。囊肿的锌脂蛋白基因丰度高于粉刺、低于脓疱,卟啉氧化酶基因以及噬菌体蛋白基因,以及其他代谢、转录、翻译等与细胞生命活动有关的基因较粉刺和脓疱明显降低。值得注意的是,囊肿缺乏APH4-la、sme(X)、erm(X)、cat、vanM等广谱抗生素抗性基因。[结论]1、明确了粉刺、脓疱和囊肿的物种和功能基因存在明显差异:1.1粉刺微生物多样性高于脓疱、囊肿,其微生物以革兰阳性菌、真菌为主,并且多为常驻菌;其中丙酸杆菌、马拉色菌、噬菌体丰度明显高于脓疱、囊肿;同时与生命活动相关的基因丰度也高于脓疱、囊肿。1.2脓疱、囊肿的物种组成没有明显差异,两者中的微生物以革兰阴性微生物为主,衣原体丰度较粉刺增高,与微生物发病有关的锌指蛋白基因增高,抑制炎症的卟啉氧化酶基因丰度降低,囊肿缺乏多个广谱抗生素耐药基因;2、明确了物种丰度与严重程度相关:2.1 Ⅰ-Ⅳ型患者粉刺中马拉色菌属丰度与严重程度正相关,痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌等常驻菌与严重程度负相关,2.2 Ⅱ-Ⅳ型患者脓疱中肠道沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、产气克雷伯杆菌、衣原体等微生物丰度随着严重程度减少