青少年的皮肤经历剧烈的变化，其上的细菌生态系统也是如此。
麻省理工学院（MIT）的研究人员分析了儿童及其父母的皮肤微生物组，以追踪特定细菌菌株随时间的行为。他们发现，一种与痤疮相关的细菌在青春期定居，并且在成年人中很少发生变化。
这项研究发表在《细胞宿主与微生物》杂志上。
皮肤细菌和痤疮在青春期的关联
痤疮是最常见的皮肤病之一，尤其是在青春期，但我们仍不清楚为什么它只影响某些人。主要嫌疑人是痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes），这种细菌生活在面部毛孔深处。几乎每个人的皮肤上都能找到它，但只有部分人会发展成痤疮，这使得研究人员怀疑并不是所有的痤疮丙酸杆菌菌株都表现相同。
面部皮肤微生物组主要由两种细菌组成：痤疮丙酸杆菌和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）。它们共同构成了成人皮肤上约80%的细菌种群。每个人携带的菌株组合不同，有些菌株可能引发炎症，而另一些则可能帮助抑制炎症。
最近，使用局部益生菌——“有益”的痤疮丙酸杆菌菌株来预防或减少痤疮开始被探索。然而，许多治疗方法并没有导致皮肤微生物组的长期变化。早期研究没有显示出持久的效果，研究人员也不确定如何使这些菌株稳定下来或何时最有效。
以前的研究主要依赖于从皮肤拭子中提取的DNA，这种方法无法可靠地区分密切相关的菌株。关于皮肤细菌如何在人与人之间传播、新菌株出现的频率以及哪些因素使某些菌株得以持续存在，数据尚不明确。
这些问题尚未得到解答：新菌株何时到达？它们能否取代现有的菌株？年龄是否会影响被定植的风险？
新的研究追踪了痤疮丙酸杆菌和表皮葡萄球菌谱系的移动、竞争和持久性，重点关注青春期，这是痤疮风险最高的时期。
“我们想知道这些社区是否真的稳定，如果在某些时候它们并不稳定。特别是，在向成人皮肤微生物组过渡时，是否会有一个更高的新谱系获取率，”通讯作者、麻省理工学院副教授Tami Lieberman说。
皮肤细菌菌株何时及如何定居
Lieberman及其同事收集了30名5至15岁儿童及其27位父母的面部皮肤样本。在1.4年的期间内，他们在四个面部区域（额头、鼻子、脸颊和下巴）取样。团队培养了超过4,000个单独的细菌菌落，并使用高分辨率宏基因组测序来识别和追踪它们在菌株水平上的行为。
通过全基因组测序，细菌可以被分组为谱系——一组相差不到100个单核苷酸突变的菌株。通过这种方法，他们可以监测特定的痤疮丙酸杆菌和表皮葡萄球菌菌株如何传播、停留多久以及同一家庭中的成员是否共享它们。
在所有样本中，研究人员鉴定出89种痤疮丙酸杆菌和78种表皮葡萄球菌谱系，一些个体同时携带多达11种每种菌株。
他们发现痤疮丙酸杆菌表现出稳定且选择性的行为。大多数人在青春期获得新的痤疮丙酸杆菌菌株，这时油脂分泌增加，毛孔变得更加适合细菌生存。
之后，新菌株很少建立。成人的皮肤似乎对新来者有抵抗力，即使在直接接触后也是如此。
“对于痤疮丙酸杆菌，我们能够证明人们在整个生命过程中确实会获得新的菌株，但非常罕见。我们在青少年向更成人化的皮肤微生物组转变时看到了最高的流入率，”Lieberman说。
“如果我们有一种已知可以预防痤疮的菌株，这些结果表明我们应该确保在向成年过渡的早期应用它们，以真正让它们植入，”她补充道。
多个菌株通常共存于一个人身上，通常是通过多细胞传播事件播种的。
多细胞传播事件
当细菌在人与人之间传播时，它们通常以一组细胞的形式传播，而不仅仅是一个细胞。这意味着来自同一谱系的多个遗传相似的细胞一起转移，增加了新菌落建立的机会。
表皮葡萄球菌表现出不同的模式。菌株来去匆匆，通常持续大约两年。新菌株在所有年龄段都会定期出现。
尽管如此，参与者仍然维持着独特的社区，即使是密切接触的家庭成员也没有完全共享他们的菌株。
“这表明有些东西阻止了人与人之间的同质化。可能是宿主的遗传因素或行为，或者人们使用不同的外用药物或保湿剂，也可能是已经存在的细菌主动限制了新移民，”Lieberman说。
先前的工作表明，皮肤微生物组在一段时间内是稳定的，但团队发现，虽然物种保持不变，但其中的具体菌株可能会发生显著变化。
青少年皮肤为微生物组治疗提供窗口
研究结果表明，早期青春期可能是引入新菌株的唯一可靠窗口。一旦微生物组在成年后稳定下来，新菌株就不太可能扎根。因此，在太晚的时候应用局部治疗痤疮和其他皮肤状况可能限制其效果。
这项研究将注意力转向了青春期，这是一个在微生物组研究中经常被忽视的时期。在这个时期，面部的油脂分泌急剧增加，创造了支持新痤疮丙酸杆菌菌株扩展和定居的条件。
未来的工作需要跟踪对新菌株的免疫反应，并在更大、更多样化的群体中测试干预措施。
“我们想了解为什么尽管存在这种持续的可接近性和高周转率，我们每个人都有独特的菌株社区，特别是对于表皮葡萄球菌。是什么驱动了表皮葡萄球菌的这种持续周转，以及这些新的定植在青春期对痤疮有什么影响？”Lieberman说。
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