苯氧乙醇对不同分型的痤疮丙酸杆菌的生长曲线影响及抑菌机制
皮肤是人体最大的器官，在其表面栖息着数以亿计的微生物，构成皮肤微生物组，形成皮肤的生物屏障，维持皮肤健康。
痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes,C.acnes）是人体皮肤的主丰度菌之一，又被称为前哨菌，在维持皮肤微生态稳态方面发挥着重要的作用。痤疮丙酸杆菌的丰度与痤疮、酒渣鼻、特应性皮炎、头皮屑、脱发、银屑病等炎症性皮肤病的发病密切相关，并且在不同健康状况的皮肤上表现出亚种和菌株水平的异质性。多位点序列分型（MLST）揭示痤疮丙酸杆菌有6个系统发育群：IA1、IA2、IB、IC、II和III。越来越多的研究表明系统类型与皮肤状态存在紧密联系。痤疮丙酸杆菌系统型Ⅰ型与痤疮相关，而系统型Ⅱ型则与健康皮肤相关性更强。外界营养条件（如赤藓糖醇）可改变痤疮丙酸杆菌的分型。
痤疮丙酸杆菌
近日，上海应用技术大学-福瑞达生物股份联合实验室在《Journal of Applied Microbiology》期刊上发表了题为“Transcriptomic and metabolomic analyses of the antimicrobial activity of phenoxyethanol against phylotype IA1 and II Cutibacterium acnes”的研究论文，系统揭示了常用防腐剂苯氧乙醇（Phenoxyethanol,PE）对不同分型的痤疮丙酸杆菌的抑菌机制。研究团队首次联合转录组和代谢组技术，深入分析了苯氧乙醇对不同系统型痤疮丙酸杆菌（IA1型和II型）的抑菌差异，揭示苯氧乙醇对系统发育群多样性的影响，为化妆品防腐剂对皮肤微生物的影响提供了新视野。
化妆品中广泛使用防腐剂，对皮肤常驻菌群造成一定的干扰和破坏，影响皮肤微生态，进而引发问题皮肤甚至皮肤病。苯氧乙醇具有低毒性、广谱抗菌活性、无刺激性及较高的安全性，是化妆品配方中应用最广泛的防腐剂。然而，它对皮肤菌的抑菌仍不清楚，特别是痤疮丙酸杆菌及其不同的系统分型。
苯氧乙醇对痤疮丙酸杆菌ATCC 6919（IA1型）和痤疮丙酸杆菌CCSM 0331（II型）的MIC均为0.5%（v/v）。在sub-MIC浓度下，苯氧乙醇对ATCC 6919和CCSM 0331的抑制率表现出显著地差异性，对CCSM 0331的抑制率较高，而在2×MIC浓度对ATCC 6919的杀菌作用更强。
苯氧乙醇处理破坏了痤疮丙酸杆菌CCSM 0331和痤疮丙酸杆菌ATCC 6919的渗透平衡和细胞膜完整性，抑制了细胞壁合成，导致氨基酸代谢失衡、蛋白质错误折叠，干扰了蛋白质合成，同时还抑制了嘧啶代谢。
苯氧乙醇处理后痤疮丙酸杆菌CCSM0331(a)和痤疮丙酸杆菌ATCC6919(b)的生长曲线。苯氧乙醇处理后，痤疮丙酸杆菌CCSM0331(c)和痤疮丙酸杆菌ATCC6919(d)的时间杀菌曲线
扫描电子显微镜（SEM）和激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）观察苯氧乙醇对2株痤疮丙酸杆菌细胞形态和超微结构的影响。苯氧乙醇处理的细胞变得不规则和皱缩，具有轻微的表面凹陷，CCSM0331细胞显示出更严重的皱缩和可见的细胞损伤。CLSM观察发现苯氧乙醇处理后菌的膜损伤增加，且随苯氧乙醇浓度升高更为明显，表明痤疮丙酸杆菌细胞膜被破坏，进而导致细胞死亡。
(a)暴露于0，1/2×MIC苯氧乙醇的痤疮丙酸杆菌ATCC6919和痤疮丙酸杆菌CCSM0331细胞的代表性SEM图像。(b)将痤疮丙酸杆菌ATCC6919和痤疮丙酸杆菌CCSM0331细胞以0、1/2×MIC、1×MIC或2×MIC暴露于苯氧乙醇2 h的激光扫描共聚焦图像
转录组和代谢组联合分析发现，ATCC 6919糖酵解和Wood-Werkman循环上调，促进了能量产生，而在CCSM 0331中，糖酵解和Wood-Werkman循环下调，但增强了氧化磷酸化途径，增加了能量需求。在蛋白质合成方面，CCSM 0331中分子伴侣基因groEL和groES的上调，该菌株可能增强了特异性伴侣蛋白的合成，以修复苯氧乙醇诱导的蛋白质损伤。相比之下，ATCC 6919显示分子伴侣相关基因的下调，这可能导致蛋白质折叠和功能丧失的问题。
卟啉是在人类疾病中发挥作用的促炎性代谢物，会导致炎症性皮肤疾病。其中I型痤疮丙酸杆菌产生的卟啉水平显著高于II型、III型菌株。在CCSM 0331中，原卟啉IX表达显著下调。ATCC 6919中，卟啉合成相关基因cobA-hemD（尿卟啉原-III合酶）和hemB（胆色素原合酶）显著下调。表明苯氧乙醇减少了CCSM 0331和ATCC 6919促炎代谢物卟啉的生成，可能降低皮肤炎症反应。
本研究表明，苯氧乙醇对2种痤疮丙酸杆菌系统发育群的抑菌效果不同，过量使用可能会导致痤疮丙酸杆菌的菌群结构发生变化，造成皮肤微生物组的菌群失衡。
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