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《科学转化医学》维生素B12促进痤疮发生的细菌和分子机理

已有 6654 次阅读 2015-7-1 11:06 |个人分类:生活点滴|系统分类:海外观察

众所周知,与微生物群有关的人类疾病有许多种,但人们对微生物群在疾病发病机制中的分子机制知之甚少。最近加州大学洛杉矶分校科学家以痤疮作为疾病模型,研究人类皮肤微生物群对宿主代谢物信号分子的响应。宏转录组分析发现,痤疮患者皮肤微生物群转录谱与健康者的有明显差别。痤疮患则皮肤上痤疮丙酸杆菌的维生素B12生物合成通路显著下调。

根据这些研究科学家提出假说,宿主维生素B12水平能调节皮肤微生物群活性,与痤疮的发生有关。为验证这一假说,研究人员分析了健康受试者补充了维生素B12后的皮肤菌群改变。结果表明,健康人补充维生素B12能抑制痤疮丙酸杆菌维生素B12合成基因表达,改变皮肤微生物群的转录组。维生素B12服用1周后,10位受试者中1位出现痤疮(比例并不高,说明这个只是其中一个因素)。通过体外研究发现,维生素B12能够直接促进痤疮丙酸杆菌产生卟啉,而卟啉可导致皮肤炎症反应,是导致痤疮的原因之一。

这一研究为痤疮病理生理学机制提供了新的细菌致病解释,也为长期以来临床上发现维生素B12导致痤疮的现象提供了分子解释。

维生素B12又叫钴胺素,是唯一含金属元素的维生素。自然界中的维生素B12都是微生物合成的,高等动植物不能制造维生素B12。维生素B12是唯一需要肠道分泌物的内源因子帮助才能被吸收的维生素。内源因子(intrinsic factor)胃幽门黏膜分泌的一种糖蛋白,维生素B12只有与他结合才可能通过肠壁被吸收,且不被肠细菌破坏。缺乏内源因子可导致维生素B12缺乏症。

植物食物基本没有维生素B12。维生素B12在肠道内停留时间长,大约需要3小时(多数水溶性维生素需要几秒钟)能被吸收。维生素B12的主要生理功能是参与制造骨髓红细胞,防止恶性贫血,防止大脑神经受到破坏。维生素B12是一种含有3价钴离子的多环系化合物,4个还原吡咯环连在一起变成1个咕啉大环,也是维生素B12分子结构的核心。咕啉大环结构与卟啉相似,含这种环的化合物都被称为类咕啉。

卟啉porphyrin是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥互联而形成的大分子杂环化合物。其母体化合物为卟吩,有取代基的卟吩即称为卟啉。卟啉环有26个π电子,是一个高度共轭的体系,并因此显深色。卟啉英文名porphyrin源于希腊语,意为紫色。许多卟啉与铁、钴、铝等金属离子结合形式存在于自然界中,如叶绿素是含有二氢卟吩与镁的配位结构,血红素是与铁配位的结构。

人体内卟啉积累过多时会造成卟啉病,也称紫质症。卟啉病是血红素合成途径当中,由于缺乏某种酶或酶活性降低,而引起的一组卟啉代谢障碍性疾病。迟发性皮肤卟啉病是最常见的卟啉病,是因尿卟啉原脱羧酶缺乏或活性下降使尿卟啉堆积导致的。

卟啉具有光敏性质,在紫外或可见光作用下能有效释放单线态氧.,单线态氧属于强烈毒性自由基,这大概是这种疾病为什么会出现严重痤疮的原因,类似于局部化学烧伤。而且考虑到细菌能富集这些化合物,因此痤疮发生的部位发生在细菌比较多的毛囊。

理论上,维生素B12补充剂能够抑制痤疮丙酸杆菌产生维生素B12,而促进痤疮丙酸杆菌产生卟啉。

没有严格研究数据,只为个人建议)我们最近的一些初步观察发现,局部用氢水能明显缓解痤疮,但似乎难以产生治愈的效果,停止使用仍然会复发。痤疮当然和青年人的身体发育状况有密切联系,如果从产生机理上考虑,是由于局部细菌产生卟啉增加导致的光敏自由基损伤。那么这类患者应该考虑尽量避免光照,严格减少维生素B12补充或促进肠道细菌产生维生素B12的措施。氢水治疗只属于对症处理,可能无法彻底解决问题。不过作为一种安全有效的方法,在没有理想药物的情况下,值得推荐或配合其他手段联合使用。

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